Кбесконечной равномерно заряженной вертикальной плоскости с поверхностной плотностью заряда 30 мккл/м2 подвешен на нити одноименно заряженный шарик массой 0, 5 г и зарядом 0, 10 нкл. при равновесии сила натяжения нити - ? мн, угол между плоскостью и нитью - ? градусов найти силу и угол

α ≈ 2°, T ≈ 4,9 мН

Объяснение:

Дано:

σ = 30 мкКл/м² = 3·10⁻⁵ Кл/м²

m = 0,5 г = 5·10⁻⁴ кг

q = 0,1 нКл = 10⁻¹⁰ Кл

g = 9,8 м/с²

ε₀ = 8,85·10⁻¹² Ф/м

Найти: T, α.

Напряжённость электрического поля бесконечной плоскости:

E = σ/(2ε₀).

Сила электростатического отталкивания между плоскостью и шариком:

F = q·E = q·σ/(2ε₀)  = qσ/(2ε₀)

Согласно второму закону Ньютона:

х:  F - T·sin α = 0

y:  T·cos α - mg = 0

T·sin α = F      (1)

T·cos α = mg  (2)

Найдём угол α. Для этого поделим (1) на (2): tg α = F/mg.

α = arc tg F/mg = arc tg (qσ/(2ε₀))/mg = arc tg qσ/(2ε₀mg) =

arc tg 10⁻¹⁰·3·10⁻⁵/(2·8,85·10⁻¹²·5·10⁻⁴·9,8) = arc tg 10⁻¹⁰·3·10⁻⁵/(2·8,85·10⁻¹²·5·10⁻⁴·9,8) = arc tg 3/(8,85·9,8) ≈ 2°

Найдём силу натяжения нити T из (2): T = mg/cos α =

5·10⁻⁴·9,8/cos 2° ≈ 4,9·10⁻³ Н = 4,9 мН.

Дано:

Q2=0,67Q1 (Из условия - газ отдал холодильнику 67% теплоты. Где Q2 - кол-во теплоты отданной холодильнику, Q1 соответственно,  кол-во теплоты, полученной от нагревателя).

T1=430 К.

T2=?

__________

Запишем для начала формулу КПД тепловой машины:

Подставим наше отношение, получим:

Получили, КПД равное 33%.

Теперь запишем формулу КПД машины Карно:
(Где T1 и T2 - температуры нагревателя и холодильника).

n (КПД) - нам известно. Выражаем T2.

Подставляем, считаем:

T2=430-0,33*430=288,1 К.

ответ: T2=288,1 К.

1. Существуют такие инерциальные системы отсчета , в которых тела либо покоятся , либо движутся с постоянной скоростью )
Проще говоря, если на тело не действуют никакие силы, либо эти силы скомпенсированы , то тело либо не двигается вовсе , либо движется без ускорения .
2. a = F/m , ускорение прямо пропорционально силе , приложенной к объекту и обратно пропорциональна массе 
3. Закон противодействия,  Действуя на тело с определённой силой, данное тело действует на тебя же с точно такой же силой .
проще говоря  - толкаешь человека , этот же человек толкает тебя с такой же силой