3. Залізна дротина довжиною 10 м та площею поперечного перерізу 0, 5 мм 2 підключена до джерела з напругою 12 В. Обчисліть роботу, яку виконує струм за 1 хвилину. Дано: Розв’язання б б Відповідь:

см ниже

Объяснение:

Очень интересная задачка №2, однако! Явно из части С.. .

Разумеется, пластины заряжены РАЗНОИМЕННО, раз они притягиваютя.

Для определенности положим заряд верхней неподвижной пластины отрицательным, тогда у нижней, которая может двигаться, будет отрицательный заряд.

Верхняя пластина создает электрическое поле с напряженностью

E=σ/(2ε₀)

причем вектор E направлен ВВЕРХ.

ε₀ -- это электрическая постоянная.

Поверхностная плотность заряда на верхней пластине σ=Q/s

Откуда берется формула для напряженноси -- не объясняю, там сложный вывод с теореммы Гаусса.

"Поле бесконечной однородно заряженной плоскости", увидишь этот самый вывод.. .

Нижняя пластина может либо падать вниз, либо двигаться вверх, либо быть НЕПОДВИЖНОЙ. А неподвижной она будет при ТОЧНОМ равенстве электрической силы (направленна ВВЕРХ) и силы тяжести (всю жизнь была направлена ВНИЗ, и при социализме, и при капитализме) :

qE = mg   ⇒   q=(mg)/E=(2mg s ε₀)/Q

Если заряд нижней пластины немного меньше, чем 2mg s ε₀)/Q, то она будет падать вниз, так верхняя пластина притянуть ее к себе не сможет.

И, наоборот, сможет, если заряд q больше, чем 2mg s ε₀)/Q

ОТВЕТ №1

q>(2mg s ε₀)/Q

А вторая задачка-то как раз и привлекла мое внимание, если бы не она, вообще на вопрос не отвечал бы.

Без нее больно все просто и как-то скучный вопрос получаИЦЦА.)) )

Показываю самое короткое решение.

Чертежик рисуешь: нижнюю пластину и верхнюю, рядом с нижней пишешь буковки q (заряд) и m (масса) .

Еще рисуешь вектор E, направленный от нижней пластины к верхней.

И еще высоту h=d на чертеже обозначаешь (расстояние между пластинами) .

Теперь, самое интересное начинается, физика настоящая из части С в ЕГЭ.. .

Итак, у нас заряд q нижней пластины слишком большой, значит, действующая на нее электрическая сила

Fэл=qE=qQ/(2 s ε₀)

больше силы тяжести Fтяж=mg.

Пластина в итоге движется вверх равноускоренно, разгоняется и ударяется о верхнюю со скоростью V.

Пластина ВВЕРХ перемещается, электрическая сила тоже ВВЕРХ направлена, значит работа у этой силы Fэл ПОЛОЖИТЕЛЬНА.

А работа равна произведению силы на путь h=d, т. е. получается работа

Aэл=(qQd)/(2 s ε₀)

У силы тяжести работа ОТРИЦАТЕЛЬНА, так как она противоположна направлению перемещения:

Aтяж= - mgh= - mgd

Суммарная работа внешних сил

A = Aтяж + Aэл =

= {-mg + qQ)/(2 s ε₀)} d

В десятом классе проходят теорему об изменении кинетической энергии (см. учебник Пёрышкина) :

Изменение кинетической энергии равно работе внешних сил.

Изменение кин. энергии -- это разность конечной энергии (т. е. mV²/2) и начальной (равна нулю!) .

Записываем эту теорему:

mV²/2 - 0 = {-mg + qQ)/(2 s ε₀)} d   ⇒

Ну?? ?

Выражаешь скорость, получаешь навороченное выражение.. .

Это будет ОТВЕТ №2

можно было и найти на дрyгом сaйте

Сила Архимеда действует только на ту, часть, которая погружена в воду. Кроме неё на тело действует также сила тяжести, а на непогруженную часть будет действовать только сила тяжести.

Нам нужно найти силу Архимеда. Она равна ро (ж) V(т) g;

ро (ж) - плотность жидкости

V(т) - объём погруженной части тела, V(т) = (3/4)V

g - уск. св. падения

Если тело свободно плавает, сила Архимеда уравновешивается силой тяжести, т. е. она равна mg = 4,9 Н

Далее найдём плотность тела. Из предыдущего

mg = (3/4) ро (ж) Vg

Сокращая на g и деля на объём, получаем

ро (т) = 3/4 ро (ж) = 750 кг / куб. м

Сила, необходимая для полного погружения тела в воду - это разность между силой Архимеда, действующей на полностью погруженное тело, и силой тяжести, т. е. мы, прикладывая силу силе тяжести погрузить тело.

F = ро (ж) Vg - mg = (ро (ж) /ро (т)) mg - mg = mg (ро (ж) / ро (т) - 1) = 1,63 Н

Объяснение: