Будь який простий механізм а) не дає виграшу в роботі б) дає однаковий виграш у силі та відстані в) дає однаковий програш у відстані та силі г) дає однаковий виграш у силі та роботі

пусть длина стороны квадрата равна а.

рассмотрим силы действующие на угловой заряд.

 

взаимодействие с диагональным соседом (на расстоянии sqrt(2) a)

F_1 = kq^2 / (2a^2) - сила направлена по диагонали наружу

 

взаимодействие с соседями по стороне

F_2 = kq^2 / a^2, направлено вдоль стороны, наружу

ввиду симметрии относительно диагонали нас интересует только проекция на эту диагональ ( *cos(45) ) и таких сил у нас две.

 

итого, суммарная сила направлена по диагонали, наружу

F = F_1 + 2*F_2/sqrt(2) = kq^2 / (2a^2) + sqrt(2)* kq^2 / a^2 = (1/2+sqrt(2)) * kq^2 / a^2

 

Если в центре квадрата расстоянии a/sqrt(2) поместить заряд Q, сила взаимодействия будет

F' = kqQ / (a^2/2)

из равенства F = F' получаем Q

Q = q (1/2+sqrt(2)) / 2 = q(1/4+1/sqrt(2)) = 20 нКл(1/4 + 1/sqrt(2)) ~ 19.142 нКл

(заряд отрицательный)

 

там где масло в трубке граничит с водой, должно быть равновесие. Это выражается в равенстве давлений на этом уровне. Давление воды должно быть равно давлению масла.

Давление расчитывается по обчному правилу P = r*g*H (r - плотность, букывы "ро" не хватает :))

Ясно, что r*s*H = m (90 грамм); H = m/(r*S) 

Вода же на этой глубине создает давление (оно одинаковое по всему сосуду), равное Р = rv*g*h (rv - плотность воды) 

m/S = rv*h; h = m/(S*rv);

H - h = (m/S)(1/r - 1/rv);

С точки зрения логики это совершенно понятный результат. Именно на столько изменится высота, если плотность масла "внезапно" выровняется с водой:))

Для вычисления значений воспользуйтесь таблицами плотности.