Физик3. Газ міститься під поршнем циліндра при температурі 0°С і під тиском 2-10° Па. Яку роботувиконає 1л газу під час ізобарного розширення, якщо температура газу підвищилася на20°С.​

Так как вектор напряженности электрического поля направлен вертикально вниз, то условно мы можем считать, что сверху расположена положительно заряженная обкладка, а снизу - отрицательно

так как тело заряжено положительно, то оно будет притягиваться к отрицательно заряженной обкладке, т.е. сила F = q E со стороны электрического поля, действующая на тело, направлена вертикально вниз

электрическое поле движению тела. с учетом этого запишем закон сохранения энергии:

mgL + q E S cosβ = (m v²)/2 + mgh,

где S - это модуль вектора перемещения тела (отрезок, соединяющий начальное и конечное положения), cosβ - угол между векторами силы и перемещения

из чертежа нетрудно получить, что

S = L
β = (π/2) - α
h = L (1 - cosα)

таким образом, ЗСЭ примет вид:

2 gL + 2 qE L sinα = v² + 2 gL (1 - cosα)

v² = 2 gL cosα + 2 qE L sinα 

так как мы предполагаем, что нить не растяжима, то тело движется по окружности, поэтому оно в нужный нам момент обладает центростремительным ускорением a = v²/L, направленным вдоль нити. запишем уравнение динамики:

T - (mg + qE) cosα = m (v²/L)

T = mg cosα + qE cosα + 2 mg cosα + 2 mqE  sinα 

T = 3 mg cosα + q E cosα (1 + 2m tgα)

T = 300*0.866+5*10^(-6)*2*10^(3)*0.866*(1+20*0.577) ≈ 260 H

q = 5*10^-4cos(10^3πt), С= 10 пФ = 10*10^-12 Ф.
1.Найдите:
А) Амплитуду колебаний заряда.
В общем виде уравнение колебаний заряда  q=qm*cos(ωt). Cопоставляя получаем qm=5*10^-4 Кл.
Б) Период. ω= 10^3π. Из ω = 2π/T, T=2π/ω=2π/(10^3π)=2*10^-3 c.
В) Частоту. Из υ=1/T, υ=1/(2*10^-3) =0,5*10^3 Гц= 500 Гц.
Г) Циклическую частоту. ω= 10^3π Гц= 3140 Гц.

 2. Запишите уравнения зависимости напряжения на конденсаторе от времени:     
Из формулы емкости конденсатора  С=q/U имеем
 u(t) = q(t)/C = 
(5*10^-4cos(10^3πt))/(10*10^-12) = 0,5*10^8 cos(10^3πt):

и силы тока в контуре от времени: в общем виде i(t) =q(t) '=Imcos(ωt+π/2) - ток опережает колебания напряжения на конденсаторе на π/2, Im=ω*qm; Im=10^3π*5*10^-4=1,57 A.
Значит i(t) =1,57cos(10^3πt+π/2).