5) Лена сидит на расстоянии 2,5 м от точки опоры - вопрос №52515520483339 от olia108 11.08.2020 23:47

Question

Физика: 5) Лена сидит на расстоянии 2,5 м от точки опоры качелей, а Саша – на расстоянии 1,55 м. Какая масса у Саши, если Лена весит 25 кг? ответ округлить до целого числа (Принять g = 10 м/с2)

olia108 · Answer

При соединении шариков через сопротивление, они начнут перезаряжаться до определённого значения напряжения(одинакого друг для друга), при этом будет протекать переменный ток и нагревать резистор .

По ЗСЭ A=(W_2-W_0)+Q

, где W0 - суммарная энергия шариков в начальный момент времени, W_2 - после установления равновесия в цепи, A - работа источника тока,равная нулю.
Отсюда следует,что Q=W_0-W_2

1. $W_0=\frac{C_1U_1^2}{2}+\frac{C_2U_2^2}{2}=\frac{C_1U_1^2}{2}+\frac{8C_1U_1^2}{2}=\frac{9}{2}C_1U_1^2$

2. В момент установления равновесия напряжение на шарах будет одинаковое,ток в цепи прекратится.
По закону сохранения заряда имеем : $C_1U_1+C_2U_2=C_1U+C_2U ,5C_1U_1=3C_1U ,U=\frac{5}{3}U_1$ , где U- напряжение на шарах в момент равновесия.

3. Суммарная энергия шаров в момент равновесия $W_2=\frac{C_1U^2}{2}+\frac{C_2U^2}{2}=\frac{3}{2}C_1U^2=\frac{25}{6}C_1U_1^2$
4. Q = $\frac{9}{2}C_1U_1^2-\frac{25}{6}C_1U_1^2=\frac{C_1U_1^2}{3}= \frac{10^{-5}*36*10^6}{3}=120$ Дж