klodialeit36
?>

разобраться с задачей. Есть три точных заряда с массами m на непроводящей нити, они находятся в близи земли, между нитью и зарядами действует сила трения с коэффициентом трению мю. Одновременно на все три шарика наносят заряд q. Выразить максимальную скорость каждого шарика. Расстояние между любыми двумя соседними шариками совпадает и равно эль.​

Физика

Ответы

annazhurawlewa

v_m_a_x=\sqrt{3kq^2\frac{1}{Lm}-4\sqrt{\frac{3}{2m} kq^2\mu g} +2\mu gL }

Объяснение:

Постараемся решить эту задачу с позиций теоремы об изменении кинетической энергии (чтобы избежать решения нелинейного ОДУ второго порядка, которое непременно возникает при описании движения в кеплеровых полях). Потенциальная энергия правого крайнего заряда (учтем, что центральный заряд остается неподвижным, а крайний левый, в любой момент времени, находится на том же расстоянии от центрального что и правый в виду симметрии задачи) в поле центрального и крайнего левого зарядов

W=q\phi _1+q\phi_2=k\frac{q^2}{x} +k\frac{q^2}{2x}=\frac{3}{2}k\frac{q^2}{x}

Изменение потенциальной энергии заряда

\Delta W=W(L)-W(x)=\frac{3}{2}kq^2(\frac{1}{L}-\frac{1}{x} )=\frac{3}{2}kq^2\frac{x-L}{xL}

Работа, совершенная силой трения

A=-\mu mg(x-L)

Изменение кинетической энергии заряда (с учетом начального условия v(L)=0)

\frac{mv^2}{2}=\Delta W+A=\frac{3}{2}kq^2\frac{x-L}{xL}-\mu mg(x-L)

Кинетическая энергия обратится в ноль при х равном

x=\frac{3}{2}\frac{kq^2}{\mu mgL} (1)- тело остановится, максимум скорости заключен где-то между L и этим значением координаты.

Приравнивая производную кинетической энергии к нулю, найдем точку экстремума

x=\sqrt{\frac{3kq^2}{2\mu mg} } (2)

Подставляя найденную точку экстремума в выражение для кинетической энергии получим

E_k_m_a_x=\frac{3}{2}kq^2\frac{1}{L}- \sqrt{\frac{3}{2}kq^2\mu mg } -\sqrt{\frac{3}{2}kq^2\mu mg }+\mu mgL=

=\frac{3}{2}kq^2\frac{1}{L}-2\sqrt{\frac{3}{2} kq^2\mu mg}+\mu mgL (3)

Максимальная скорость (несколько громоздко, из-за отсутствия исходных числовых данных)

v_m_a_x=\sqrt{3kq^2\frac{1}{Lm}-4\sqrt{\frac{3}{2m} kq^2\mu g} +2\mu gL }

Проведем проверку, допустим q=100 нКл, L=1 см, μ=0.4, g=10, m=0.001, график зависимости кинетической энергии от координаты, для таких начальных условий, показан на рисунке. Хорошо видно, что максимум кинетической энергии (а значит и максимум скорости достигается при х=0,18 и составляет 0,012 Дж, проверка по формулам (2) и (3) дает такие же результаты. Судя по графику, заряд остановится в точке с координатой х≈3,4 м, действительно, по (1)

x=\frac{3}{2}\frac{9*10^9*10^-^1^4}{0.4*0.001*10*0.01}=3.375 м, значит решение выполнено верно. Характерный линейный спад после максимума свидетельствует о том, что на больших расстояниях влияние кулоновских сил уже мало, и система движется по инерции, теряя постепенно свою энергию за счет выполнения работы против сил трения.


разобраться с задачей. Есть три точных заряда с массами m на непроводящей нити, они находятся в близ
Valeria123864531

объяснение:

2. аквариум

найдем силу давления в зависимости от уровня воды в аквариуме:

h=0:                         n=mg.

0 < h ≤ a:                 n = mg, т.к. вода не подтекает под деталь.  

a < h ≤ 2a:               n= mg + ρg(h-a)a²,

2a < h ≤ 3a:             n = mg + ρga³

3a < h:                     n = mg + ρga³+ ρg(h-3a)∙3a²

h=h:                         n = mg + ρga³+ ρg(h-3a)∙3a³

зависимость качественно представлена на графике.

ты сам наидешь!

officem695
1)1) на тело действуют две вертикально направленные силы — 10 н и 15 н. изобразите эти силы. сколько вариантов рисунка вы можете сделать? 2)2) какой объем воды находится в сосуде, если на нее действует сила тяжести 150 н? 3)3) одна из двух сил, действующих на тело вдоль одной прямой, равна 5 н. равнодействующая этих сил равна 8 н. какой может быть по модулю другая сила? 4)4) на тело действуют три силы, направленные вдоль одной прямой: 3 н, 12 н и 6 н соответственно. каким может быть модуль равнодействующей r этих сил? 5)5) два человека тянут груз, прикладывая горизонтальные силы f1=100 н и f2=150 н, направленные вдоль одной прямой. каким может быть модуль равнодействующей r этих сил? 6)6)вычисли, какая сила притяжения действует на школьника, масса которого равна 72 кг. (принять, что g ≈10м/с2) 7)7) задай вопрос из школьного предмета ne7spisivat 5-9 5+3 б а) в сосуде с водой находятся два бруска одинаковой массы — деревянный и стальной. на какой из брусков действует большая сила тяжести? 8)8) какого объема алюминиевый брусок надо взять, чтобы вес бруска, лежащего на земле, был равен 270 н? плотность алюминия 2700 кг/м3.

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

разобраться с задачей. Есть три точных заряда с массами m на непроводящей нити, они находятся в близи земли, между нитью и зарядами действует сила трения с коэффициентом трению мю. Одновременно на все три шарика наносят заряд q. Выразить максимальную скорость каждого шарика. Расстояние между любыми двумя соседними шариками совпадает и равно эль.​
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*