2. Найдите мощность и энергию, необходимую для часа в интервале времени, если настольный светильник ЭДС которого полтора вольт и ёмкость 6 ампер/час за год питается батареей 376 батареек по полтора вольт
1) Поскольку из условия задачи следует, что углы МАЛЫ, то можно заменить синус угла на величину угла (в радианах!) Закон преломления тогда выглядит так: α / β = n (1) 2) Переведем 2 градуса в радианы: dβ = 2*2π/360 = π/90 ≈ 0,035 рад 3) После уменьшения угла падения в два раза закон преломления выглядит так: (α/2) / (β-dβ) = n (2) 4) Разделим (1) на (2): 2*(β-dβ) /β = 1 1-dβ/β = 1/2 1 -0,035/β = 0,5 0,035/β = 0,5 β = 0,035/0,5 = 0,07 5) Ну и из (1) α = β*n = 0,07*1,5 = 0,105 рад или α≈6°
1) На капельку действуют силы: Сила тяжести: F = m*g Сила со стороны электрического поля: F₁ = E*q = U₁*q/d 2) Сначала капелька была в равновесии: m*g = U₁*q/d 3) Масса капельки: m = U₁*q / (d*g) = 1000*q/(1*10⁻²*10) ; m = 10 000*q; 4) Напряжение изменилось, и сила стала: F₂= U₂*q/d 5) Возникла результирующая сила, направленная вниз: R = F₁-F₂ = q*(U₁-U₂)/d = q*(1000-995)/1*10⁻² = 500*q 6) Возникает ускорение при падении капельки: a = R / m = 500*q / (10 000*q) = 0,05 м/с² = 5*10⁻² м/с² 7) И, наконец, находим время падения: d/2 = a*t²/2 d=a*t² t=√ (d/a) = √ (1*10⁻² / 5*10⁻²) = √ (1/5) = √0,2 ≈ 0,45 с
Поскольку из условия задачи следует, что углы МАЛЫ, то можно заменить синус угла на величину угла (в радианах!)
Закон преломления тогда выглядит так:
α / β = n (1)
2)
Переведем 2 градуса в радианы:
dβ = 2*2π/360 = π/90 ≈ 0,035 рад
3)
После уменьшения угла падения в два раза закон преломления выглядит так:
(α/2) / (β-dβ) = n (2)
4)
Разделим (1) на (2):
2*(β-dβ) /β = 1
1-dβ/β = 1/2
1 -0,035/β = 0,5
0,035/β = 0,5
β = 0,035/0,5 = 0,07
5)
Ну и из (1)
α = β*n = 0,07*1,5 = 0,105 рад или α≈6°
На капельку действуют силы:
Сила тяжести:
F = m*g
Сила со стороны электрического поля:
F₁ = E*q = U₁*q/d
2)
Сначала капелька была в равновесии:
m*g = U₁*q/d
3)
Масса капельки:
m = U₁*q / (d*g) = 1000*q/(1*10⁻²*10) ;
m = 10 000*q;
4)
Напряжение изменилось, и сила стала:
F₂= U₂*q/d
5)
Возникла результирующая сила, направленная вниз:
R = F₁-F₂ = q*(U₁-U₂)/d = q*(1000-995)/1*10⁻² = 500*q
6)
Возникает ускорение при падении капельки:
a = R / m = 500*q / (10 000*q) = 0,05 м/с² = 5*10⁻² м/с²
7)
И, наконец, находим время падения:
d/2 = a*t²/2
d=a*t²
t=√ (d/a) = √ (1*10⁻² / 5*10⁻²) = √ (1/5) = √0,2 ≈ 0,45 с