20
через блок перекинута нерастяжимая нить, к которой привязаны два
груза массой 2 кг и 5 кг. определите ускорение, с которым движутся тела,
а также их скорости в тот момент, когда разность высот, на которых
находятся тела, станет равна 70 см. массой нити и блока пренебречь
Если источник тока подключен, то напряжение на обкладках остается постоянным, это напряжение источника тока. Заряд на обкладках меняется. Поэтому используем формулу W = C* U² / 2
W₀ = C₀ * U² / 2 (1) - начальная энергия конденсатора
C₀ = ε * ε₀ * s / d₀ - начальная емкость конденсатора
W = C * U² / 2 (2) - конечная энергия конденсатора
С = ε * ε₀ * s / (2 * d₀) - конечная емкость конденсатора
Делим (1) на (2)
W₀ / W = (ε * ε₀ * s * U² / (2*d₀)) / (ε * ε₀ * s * U² / (2*2d₀)) = 2
Энергия поля уменьшается в 2 раза
2)
Если источник тока отключен, то напряжение на обкладках не остается постоянным. А вот заряд на обкладках остается постоянным. Поэтому используем формулу W = q² / (2 * C)
W₀ = q² / (2 * C₀) (1) - начальная энергия конденсатора
C₀ = ε * ε₀ * s / d₀ - начальная емкость конденсатора
W = q² / (2 * C) (2) - конечная энергия конденсатора
С = ε * ε₀ * s / (2*d₀) - конечная емкость конденсатора
Делим (1) на (2)
W₀ / W = (q² / (2 * ε * ε₀ * s / d₀) / (q² / (2 * ε * ε₀ * s / (2 * d₀)) = 1/2
Энергия поля увеличится в 2 раза
3)
Электрическое поле определяется величиной заряда и емкостью.
Емкость конденсатора в обоих задачах меняется одинаково.
Но в первой задаче заряд уменьшается, переходит на источник тока.
Необходимо использовать формулу W = C* U² / 2
Во втором случае заряд не изменяется, источник отключен.
Необходимо использовать формулу W = q² / (2 * C)
Напряженность поля, созданного точечным зарядом в точке, находящейся на расстоянии r от него, вычисляется по формуле:
E = kq / r ^ 2.
Тогда:
E1 = 9 * 10 ^ 9 * 2 * 10 ^ ( - 8) / (9 * 10 ^ ( - 4)) = 2 * 10 ^ 5 В / м;
E2 = 9 * 10 ^ 9 * 1,6 * 10 ^ ( - 7) / (16 * 10 ^ ( - 4)) = 9 * 10 ^ 5 В / м.
По теореме Пифагора (треугольник со сторонами 3, 4, 5 - прямоугольный);
E = корень квадратный из (Е1 ^ 2 + E2 ^ 2);
E = корень квадратный (4 * 10 ^ 10 + 81 * 10 ^ 10) = 9,22 * 10 ^ 5 В / м.
Только поменяй 10 на 20 и все