Исходные данные:
Q1 = q
Q2 = 2q
F = 7,2 * 10^-4 H
r = 10 мм
Задача состоит в нахождении Q1 и Q2, исходя из выражений для зарядов Q1 и Q2, а также силы притяжения между ними, которая представляет собой закон Кулона: F = k * Q1 * Q2 / r^2, где k - константа Кулона равная 8,99 * 10^9 N*m^2/C^2.
Для начала найдем константу Кулона:
k = 8,99 * 10^9 N*m^2/C^2
Теперь можем записать уравнение для силы притяжения:
F = k * Q1 * Q2 / r^2
Для решения задачи по графику u(t) необходимо провести следующие шаги:
А) Период колебания напряжения
Период колебания (T) - это время, за которое колебательный процесс повторяется. Для нахождения периода, мы должны найти две точки, в которых график показывает одинаковые значения напряжения и определить временную разницу между ними.
На графике u(t) можно заметить, что значение напряжения на графике повторяется через промежуток времени, равный 4 секундам, так как график повторяется от точки A до точки А (или от точки B до точки B, и т.д.). Таким образом, период колебания напряжения равен 4 секундам.
Б) Частота колебания напряжения
Частота (f) - это количество колебаний в единицу времени и измеряется в герцах (Гц). Чтобы найти частоту, мы можем использовать следующую формулу: f = 1 / T, где T - период.
Используя полученное значение периода колебания (4 секунды), можем вычислить частоту:
f = 1 / 4 = 0.25 Гц (или 1/4 Гц).
С) Амплитуда колебания напряжения
Амплитуда (A) - это максимальное значение колебания напряжения относительно равновесного положения. Для нахождения амплитуды необходимо определить максимальное и минимальное значение напряжения на графике и найти половину разницы между ними.
На графике можно заметить, что максимальное значение напряжения равно 10 В, а минимальное значение равно -10 В. Разница между ними равна 20 В. Половина этой разницы составляет амплитуду колебания:
A = 20 / 2 = 10 В.
Д) Уравнение колебания напряжения
На графике можно увидеть, что колебания напряжения описываются гармонической функцией синуса или косинуса. Уравнение колебания напряжения можно записать в следующем виде: u(t) = A * sin(2πft), где u(t) - значение напряжения в момент времени t, A - амплитуда колебания, f - частота колебания.
Итак, уравнение колебания напряжения будет выглядеть следующим образом:
u(t) = 10 * sin(2π * 0.25 * t).
Исходные данные:
Q1 = q
Q2 = 2q
F = 7,2 * 10^-4 H
r = 10 мм
Задача состоит в нахождении Q1 и Q2, исходя из выражений для зарядов Q1 и Q2, а также силы притяжения между ними, которая представляет собой закон Кулона: F = k * Q1 * Q2 / r^2, где k - константа Кулона равная 8,99 * 10^9 N*m^2/C^2.
Для начала найдем константу Кулона:
k = 8,99 * 10^9 N*m^2/C^2
Теперь можем записать уравнение для силы притяжения:
F = k * Q1 * Q2 / r^2
Подставим данные:
7,2 * 10^-4 H = (8,99 * 10^9 N*m^2/C^2) * q * 2q / (0,01^2 м^2)
Упростим уравнение:
0,01^2 * 7,2 * 10^-4 = 8,99 * 10^9 * q^2
0,72 * 10^-6 = 8,99 * 10^9 * q^2
Разделим обе части уравнения на 8,99 * 10^9 для выражения q^2:
0,72 * 10^-6 / (8,99 * 10^9) = q^2
Пользуясь калькулятором, найдем значение выражения слева:
q^2 ≈ 8 * 10^-16
Теперь возьмем квадратный корень из обеих частей уравнения:
q ≈ √(8 * 10^-16)
Опять же, пользуясь калькулятором, находим значение выражения справа:
q ≈ 2,83 * 10^-8
Таким образом, значение q1 можно считать равным 2,83 * 10^-8 C.
Теперь, используя выражение для Q2 = 2q, можем выразить значение Q2:
Q2 = 2 * (2,83 * 10^-8 C)
Получаем:
Q2 ≈ 5,66 * 10^-8 C
Таким образом, значения Q1 и Q2 можно считать равными соответственно 2,83 * 10^-8 C и 5,66 * 10^-8 C.
Надеюсь, ответ понятен!
А) Период колебания напряжения
Период колебания (T) - это время, за которое колебательный процесс повторяется. Для нахождения периода, мы должны найти две точки, в которых график показывает одинаковые значения напряжения и определить временную разницу между ними.
На графике u(t) можно заметить, что значение напряжения на графике повторяется через промежуток времени, равный 4 секундам, так как график повторяется от точки A до точки А (или от точки B до точки B, и т.д.). Таким образом, период колебания напряжения равен 4 секундам.
Б) Частота колебания напряжения
Частота (f) - это количество колебаний в единицу времени и измеряется в герцах (Гц). Чтобы найти частоту, мы можем использовать следующую формулу: f = 1 / T, где T - период.
Используя полученное значение периода колебания (4 секунды), можем вычислить частоту:
f = 1 / 4 = 0.25 Гц (или 1/4 Гц).
С) Амплитуда колебания напряжения
Амплитуда (A) - это максимальное значение колебания напряжения относительно равновесного положения. Для нахождения амплитуды необходимо определить максимальное и минимальное значение напряжения на графике и найти половину разницы между ними.
На графике можно заметить, что максимальное значение напряжения равно 10 В, а минимальное значение равно -10 В. Разница между ними равна 20 В. Половина этой разницы составляет амплитуду колебания:
A = 20 / 2 = 10 В.
Д) Уравнение колебания напряжения
На графике можно увидеть, что колебания напряжения описываются гармонической функцией синуса или косинуса. Уравнение колебания напряжения можно записать в следующем виде: u(t) = A * sin(2πft), где u(t) - значение напряжения в момент времени t, A - амплитуда колебания, f - частота колебания.
Итак, уравнение колебания напряжения будет выглядеть следующим образом:
u(t) = 10 * sin(2π * 0.25 * t).