Уравнения прямолинейного равноускоренного движения. ​

• из механики мы знаем, что A = Q = ΔEk

○ однако это условие в данной задаче не выполняется, так как кинетическая энергия шарика идет на его нагревание и плавление с КПД 80% по условию. запишем это:

Q = 0.8 ΔEk или, если допустить, что начальная скорость шарика - ноль, то Q = 0.8 Ek

• количество теплоты Q пойдет на нагрев и плавление (отметим, что температура плавления свинца 327.5 °С):

Q = c m (327.5 - 127) + λ m

• кинетическая энергия шарика равна

Ek = (m v²)/2

○ из условия Q = 0.8 Ek получаем, что

v = √(2.5 (λ + 200.5 c)).

• удельная теплота плавления свинца равна λ = 25 кДж/кг
• удельная теплоемкость свинца равна c = 130 Дж/(кг °С)

v = sqrt(2.5*(25*10^(3)+200.5*130)) ≈ 357.3 м/c

1. 

дано

q1=4 нкл  =4*10^-9 кл

q2=6 нкл =6*10^-9 кл

k=9*10^9   н*м2/кл2

r=10 см=0.1 м

x - ?

решение

х -расстояние от первого заряда

r-x - расстояние от второго

напряженность

e1=kq1/x^2

e2=kq2/(r-x)^2

заряды одноименные, значит направления e1,e2 - противоположные

по условию

e=e1-e2=0

e1=e2

kq1/x^2=kq2/(r-x)^2

q1/x^2=q2/(r-x)^2

(r-x)^2 / x^2 = q2/q1

подставим значения 

(0.1-x)^2 /x^2 = 6*10^-9 /  4*10^-9

(0.1-x / x)^2 =6/4 =3/2

0.1-x / x =   √(3/2)

0.1-x   =   √(3/2)x

0.1   =   √(3/2)x+x

x =0.1 / (√(3/2)+1)=0.0449 м = 4.5 см   - расстояние от 1-го заряда

10- х =5.5 см - расстояние от второго

ответ     4.5 см  или   5.5 см

2.

а)  ∆φ = e*(x2-x1)=100*0.10=10 b

б) а   = q*∆φ=5*10^-6 кл * 10 в=5*10^-5 дж 

в) f=a/(x2-x1) =5*10^-5 дж / 0.10 м =5*10^-4 н

г)   e1 = e/e   -уменьшится   в 7 раз