Заряд q = 0, 4 мкКл рівномірно розподілений по об'єму сфери радіусом R = 3 cм. Знайти напруженість поля E на відстані r(1) = 2 см і r(2) = 4 см від центра сфери. Відносна діелектрична проникність 5 . Відповідь: E(1) = 533 кВ/м, E (2) = 2, 26 кВ/м Заряд q = 0, 4 мкКл ровномерно распределен по объему сферы радиусом R = 3 cм. Найти напряжённость поля E на расстоянии r(1) = 2 см и r(2) = 4 см от центра сфери. Относительная диалектрическая проніцаемость = 5 . ответ: E(1) = 533 кВ/м, E (2) = 2, 26 кВ/м

Вот на примере

Объяснение:

Решение. Так как пуля застревает в шаре, то применять сразу закон сохранения энергии нельзя. Рассмотрим вначале процесс столкновения пули и шара (неупругий удар), затем движение системы шар-пуля.

Процесс столкновения пули и шара (рис. 1). Пусть M —масса шара. Так как удар неупругий, то для нахождения скорости системы шар-пуля воспользуемся законом сохранения импульса:

 

m⋅υ0→=(m+M)⋅υ⃗ 1,

0Х: m⋅υ0 = (m + M)⋅υ1

или

 

υ1=m⋅υ0m+M.(1)

Процесс движения системы мяч-пуля. Воспользуемся законом сохранения энергии. За нулевую высоту примем высоту пола (рис. 2).

Полная механическая энергия системы тел в начальном состоянии равна

 

W0=(m+M)⋅υ212+(m+M)⋅g⋅H.

Полная механическая энергия системы тел в конечном состоянии

 

W=(m+M)⋅υ222.

Так как на тело не действует внешняя сила (сопротивлением воздуха пренебречь), то выполняется закон сохранения механической энергии. Запишем его с учетом уравнения (1):

 

(m+M)⋅υ212+(m+M)⋅g⋅H=(m+M)⋅υ222,

 

υ2=υ21+2g⋅H−−−−−−−−−√=(m⋅υ0m+M)2+2g⋅H−−−−−−−−−−−−−−−−−√.