Вес пластины равен 50 Н. Её площадь равна 100 м2. Какое давление оказывает пластина на соответствующую поверхность?

Объяснение:

Давление ищут по формуле: p=F/Sповерх.

Дано:

m=50H

S=100м²

g=10Н/кг

Найти: p

Решение.

F=50•10=500(H)

P=F/Sповерх.

Рпластины=500:100=5(Па)

Sigma=Q/L - поверхностная плотность заряда
E = sigma/(2*pi*R*eo) - напряженность создаваемая равномерно заряженной нитью
E = Q/(L*2*pi*R*eo)
F=E*q=Q*q/(L*2*pi*R*eo) = 2*Q*e/(L*2*pi*R*eo) = Q*e/(L*pi*R*eo)
1) На каком расстоянии от нити находится пылинка
R = Q*e/(L*pi*F*eo) =
=(3*10^-8)*(1,6*10^-19)/(1,50*pi*4*10^-15*(8,854*10^-12)) м = 0,02876 м ~ 29 мм
2) На сколько изменится энергия пылинки
потенциал нити
u1 =-2*Q/(L*e0)*ln(R1)
u2 =-2*Q/(L*e0)*ln(R2)
W1=q*u1
W2=q*u2
delta W = W2-W1= q*(u2-u1)=
=-2*e(-2*Q/(L*e0)*ln(R2)+2*Q/(L*e0)*ln(R1)) =
=2*e*(2*Q/(L*e0)*ln(R2)-2*Q/(L*e0)*ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*(ln(R2)-ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*(ln(2*R1)-ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*ln(2) =
=4*(1,6*10^-19)*(3*10^-8)/(1,5*(8,854*10^-12))*ln(2) Дж = 1,0021E-15 Дж

применим уравнение клапейрона-менделеева для начального состояния газов в различных сосудах и конечного состояния после соединения сосудов:

⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪p1v1=m1mrt(1)p2v2=m2mrt(2)p(v1+v2)=m1+m2mrt(3)

сложим уравнения (1) и (2), тогда получим следующее равенство:

p1v1+p2v2=m1+m2mrt

у полученного равенства и уравнения (3) равны правые части, значит равны и левые, то есть:

p1v1+p2v2=p(v1+v2)

по условию объем первого сосуда в 3 раза меньше объема второго (v2=3v1), поэтому:

p1v1+3p2v1=4pv1

p1+3p2=4p(4)

вернёмся к системе уравнений. если поделить обе части каждого уравнения на соответствующую массу, то получим такую систему (так как плотность газа — это отношение массы газа к объему):

⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪p1=ρ1mrtp2=ρ2mrtp=ρmrt

с учётом этого формула (4) примет вид:

ρ1mrt+3ρ2mrt=4ρmrt

ρ1+3ρ2=4ρ

ρ=ρ1+3ρ24

посчитаем ответ:

ρ=30+3⋅204=22,5кг/м3≈0,023г/см3