18. так же, как и закон сохранения импульса, он справедлив не только для механических движений, но и для всех явлений природы 1. 1 законом ньютона 2. законом сохранения импульса 3. законом сохранения энергии 4. законом всемирного тяготения
Добрый день! Рассмотрим ваш вопрос о расчете напряженности электрического поля на разных расстояниях от центра полого стеклянного шара с равномерным распределением заряда.
Для начала, нам понадобятся некоторые формулы и понятия из электростатики.
Формула для расчета напряженности электрического поля на расстоянии от центра шара связана с распределением заряда внутри него и составляет:
E = k * Q / r^2,
где E - напряженность электрического поля (в нашем случае искомая величина),
k - постоянная Кулона (равна 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2),
Q - заряд, заключенный внутри поверхности сферы с радиусом r, по которой и происходит расчет,
r - расстояние от центра шара до точки, в которой нужно определить напряженность электрического поля.
В нашем случае у нас есть полый стеклянный шар, поэтому заряд будет распределен равномерно по его объему.
Также нам даны значения внутреннего (R1 = 5 см) и внешнего (R2 = 10 см) радиусов полого шара, а также объемная плотность заряда ρ = 100 нКл/м^3.
Объемная плотность заряда (ρ) можно определить как:
ρ = Q / V,
где V - объем, а Q - заряд.
Объем полого шара можно найти как:
V = (4/3) * π * (R2^3 - R1^3).
Зная объем V и объемную плотность заряда ρ, мы можем найти общий заряд шара Q = ρ * V.
Теперь мы готовы решать задачу.
а) Для нахождения напряженности электрического поля на расстоянии r1 = 3 см от центра шара, мы будем использовать формулу E = k * Q / r^2, подставив соответствующие значения.
Повторив аналогичные действия для б) (r2 = 6 см) и в) (r3 = 12 см) пунктов задачи, мы сможем найти значения напряженности электрического поля на этих расстояниях от центра шара.
Обратите внимание, что в решении мы использовали значения радиуса шара в одной системе измерения - либо все значения в сантиметрах (см), либо все значения в метрах (м), чтобы не получить ошибку при переводе единиц измерения. Для данной задачи лучше всего использовать метры (м), чтобы не сомневаться в правильности результата и дальнейших расчетах.
Надеюсь, мой ответ был понятен! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!
Для начала, нам понадобятся некоторые формулы и понятия из электростатики.
Формула для расчета напряженности электрического поля на расстоянии от центра шара связана с распределением заряда внутри него и составляет:
E = k * Q / r^2,
где E - напряженность электрического поля (в нашем случае искомая величина),
k - постоянная Кулона (равна 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2),
Q - заряд, заключенный внутри поверхности сферы с радиусом r, по которой и происходит расчет,
r - расстояние от центра шара до точки, в которой нужно определить напряженность электрического поля.
В нашем случае у нас есть полый стеклянный шар, поэтому заряд будет распределен равномерно по его объему.
Также нам даны значения внутреннего (R1 = 5 см) и внешнего (R2 = 10 см) радиусов полого шара, а также объемная плотность заряда ρ = 100 нКл/м^3.
Объемная плотность заряда (ρ) можно определить как:
ρ = Q / V,
где V - объем, а Q - заряд.
Объем полого шара можно найти как:
V = (4/3) * π * (R2^3 - R1^3).
Зная объем V и объемную плотность заряда ρ, мы можем найти общий заряд шара Q = ρ * V.
Теперь мы готовы решать задачу.
а) Для нахождения напряженности электрического поля на расстоянии r1 = 3 см от центра шара, мы будем использовать формулу E = k * Q / r^2, подставив соответствующие значения.
1. Найдем объем полого шара: V = (4/3) * π * (10^3 - 5^3) см^3.
2. Переведем объем в метры: V = (4/3) * π * [(10 см)^3 - (5 см)^3] * (1 м / 100 см)^3 м^3 = [(4/3) * π * (10^3 - 5^3) * 10^-6] м^3.
3. Найдем заряд шара: Q = ρ * V = 100 нКл/м^3 * [(4/3) * π * (10^3 - 5^3) * 10^-6] м^3.
4. Найдем напряженность электрического поля: E = k * Q / r1^2 = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * [100 нКл/м^3 * [(4/3) * π * (10^3 - 5^3) * 10^-6] м^3] / (3 см)^2.
Повторив аналогичные действия для б) (r2 = 6 см) и в) (r3 = 12 см) пунктов задачи, мы сможем найти значения напряженности электрического поля на этих расстояниях от центра шара.
Обратите внимание, что в решении мы использовали значения радиуса шара в одной системе измерения - либо все значения в сантиметрах (см), либо все значения в метрах (м), чтобы не получить ошибку при переводе единиц измерения. Для данной задачи лучше всего использовать метры (м), чтобы не сомневаться в правильности результата и дальнейших расчетах.
Надеюсь, мой ответ был понятен! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!
Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до столкновения должна быть равна сумме импульсов системы после столкновения.
Импульс снаряда можно выразить как произведение его массы на скорость: p_1 = m_1 * v_1 = 10 кг * 20 м/с = 200 кг * м/с.
Импульс вагонетки можно выразить аналогичным образом: p_2 = m_2 * v_2.
В самом начале пусть импульс вагонетки равен нулю (так как она покоилась): p_2 = 0.
После столкновения импульс системы (снаряд + вагонетка) должен быть равен p_1: p_1 = p_2 + p_1.
Теперь можем выразить скорость вагонетки с снарядом (v_2) из этого уравнения:
m_2 * v_2 = 200 кг * м/с.
Так как масса вагонетки (m_2) равна 100 кг, подставим это значение:
100 кг * v_2 = 200 кг * м/с.
Разделим обе части уравнения на 100 кг:
v_2 = 2 м/с.
Таким образом, скорость вагонетки со снарядом стала равна 2 м/с.