Какую минимальную энергию требуется сообщить ядру атома изотопа кальция 40|20са, чтобы расщепить его на отдельные, не взаимодействующие между собой нуклоны, если массы покоя мp = 1, 00814 а.е.м., мn = 1, 00899 а.е.м. и мя = 39, 97542 а.е.м.?

ответ: 28,3 кв/м.так как квадрат симметричен относительно диагонали, и в  противоположных вершинах квадрата расположены одинаковые заряды, то в  двух других вершинах квадрата напряженности поля будут одинаковыми (по модулю). поэтому достаточно найти напряженность поля  e  только в одной вершине.

каждый из зарядов  q  будет создавать в этой вершине электростатическое поле напряженностью  e0, равное:

e0=kqa2(1)

коэффициент пропорциональности  k  равен 9·109  н·м2/кл2.

вектор напряженности результирующего электрического поля  e→  равен векторной сумме напряженностей полей  e0−→  от каждого из зарядов. так как между векторами  e0−→  угол равен 90° (как и между сторонами в квадрате), то по теореме пифагора имеем:

e=e20+e20−−−−−−−√

e=e02–√

принимая во внимание равенство (1), получим:

e=2–√kqa2

численное значение  напряженности поля  e  равно:

e=2–√⋅9⋅109⋅0,2⋅10—60,32=28284,3в/м≈28,3кв/мответ: 28,3кв/м

выталкивающую силу, или силу архимеда, можно вычислить. особенно легко это сделать для тела, стороны которого прямоугольники (прямоугольного параллелепипеда). например, такую форму имеет брусок.

поскольку боковые силы давления жидкости можно не учитывать, так как они взаимно уничтожаются (их равнодействующая равна нулю), то рассматриваются только силы давления воды, действующие на нижнюю и верхнюю поверхности. если тело не полностью погружено в воду, то есть только сила давления воды, действующая снизу. она единственная, которая создает выталкивающую силу.

давление жидкости на глубине h определяется формулой:

p = ρgh

сила давления определяется формулой:

f = ps

заменив давление во второй формуле на равную ему правую часть из первой формулы, получим:

f = ρghs