Тонкая бесконечная нить согнута под углом 90°. Нить равномерно заряжена. На расстоянии 50 см от угла на продолжении одной из сторон расположен точечный заряд величиной 0, 1 мкКл, на который со стороны нити действует сила 4, 03 мН. Определить линейную плотность заряда нити​

Посчитаем силу, действующую на этот заряд, обозначив его величину q, плотность заряда нити ρ, и расстояние до угла h

От участка нити, на продолжении которого она лежит посчитать просто, от каждого маленького участочка она действует в одном направлении

От второго участка сложнее. Эта сила будет иметь проекцию как на направление вдоль первого участка, так и перпендикулярно ему.

Считаем первую

Здесь α(x) - угол между линией, соединяющией наш заряд и элемент второго участка нити dx, и самим вторым участком.

Меняем переменные

Вторая компонента силы, перпендикулярная первой вычисляется почти тем же интегралом, только там вместо косинуса в числителе синус. Но значение интеграла от этого не меняется.

В итоге на зарядик действует сила 2kqρ/h вдоль продолжения одной из сторон и еще kqρ/h ей перпендикулярная. Итого

Примерно 1мкКл / метр

150 кг * 2 м/с) = (150 кг * V1') + (50 кг * -4 м/с)

300 кг * м/с = 150 кг * V1' - 200 кг * м/с

150 кг * V1' = 500 кг * м/с

V1' = 500 кг * м/с / 150 кг

V1' ≈ 3.33 м/с

Объяснение:

Для решения данной задачи можно использовать закон сохранения импульса.

Импульс - это произведение массы тела на его скорость. Закон сохранения импульса утверждает, что если на систему тел не действуют внешние силы, то сумма импульсов тел в системе остается постоянной.

Перед стрибком импульс системы човна и хлопчика равен сумме их индивидуальных импульсов. После стрибка импульс системы остается равным и снова представляет собой сумму импульсов човна и хлопчика. Обозначим массу човна как M1, массу хлопчика как M2, начальную скорость човна как V1 и скорость хлопчика после стрибка относительно воды как V2. Таким образом, закон сохранения импульса может быть записан следующим образом:

(M1 * V1) = (M1 * V1') + (M2 * V2')

где V1' и V2' - скорости човна и хлопчика после стрибка соответственно.

Известные значения:

M1 = 150 кг

V1 = 2 м/с

M2 = 50 кг

V2 = -4 м/с (отрицательное значение, так как хлопчик прыгает против направления движения човна)

Подставим значения в уравнение сохранения импульса и решим его относительно V1':

(150 кг * 2 м/с) = (150 кг * V1') + (50 кг * -4 м/с)

300 кг * м/с = 150 кг * V1' - 200 кг * м/с

150 кг * V1' = 500 кг * м/с

V1' = 500 кг * м/с / 150 кг

V1' ≈ 3.33 м/с

Таким образом, скорость човна после стрибка составит приблизительно 3.33 м/с.

Реактивний рух - це вид руху, який виникає внаслідок викиду або випуску реактивної маси в зворотному напрямку, що викликає рух тіла у протилежному напрямку.

Одним з відомих прикладів реактивного руху є рух ракети. Ракета використовує принцип дії третього закону Ньютона, який говорить, що кожна дія має протилежну реакцію. Під час запуску ракети, вона випускає гарячі гази з великою швидкістю у зворотному напрямку. Згідно з третім законом Ньютона, ця дія реактивної маси викликає рух ракети в протилежному напрямку. Через цей принцип ракети можуть рухатися у космосі без залежності від поверхні твердої підкладки.

Реактивний рух також ігається в природі. Наприклад, птахи, які мають здатність випускати потужні струміні повітря з крил або хвоста, можуть використовувати цей рух для контролю та маневрування у повітрі. Те саме стосується і риб, які можуть швидко рухатися в зворотному напрямку шляхом випуску води через спеціальні отвори.

Отже, реактивний рух - це фізичний явище, при якому рух тіла відбувається внаслідок випуску реактивної маси у зворотному напрямку. Цей принцип знаходить застосування як у технології, так і в природі.