Металева скріпка, сухе листя дерева, шматок граніту починають падіння у вакуумі одночасно. Як вони досягли дна?

Дано:

С = 0.1*10^(-6) Ф

ν = 500 Гц

I = 50 *10^(-3) А

Найти

U - ? Um -? Xc -?

Решение

Циклическая частота в процессе протекания тока по цепи: ω = 2πν = 2*3.14*500 Гц = 3140 рад/c

Амплитуда силы тока: Im = I√2 = 50 *10^(-3) А*√2 ≈ 0,07 А

Для амплитуд силы тока и заряда верно выражение

Im = qm*ω

qm = Im/ω = 0,07 А/3140 рад/c = 0,0000226 Кл = 22,6*10^(-6) Кл

Амплитуда напряжения Um = qm/C = 22,6*10^(-6)Кл/0.1*10^(-6) Ф = 226В

Действующие значение напряжения: U = Um/√2 = 226В/√2 ≈ 160 В

Ёмкостное сопротивление конденсатора Xc = 1/(ωC) = 1/(3140 рад/c*0.1*10^(-6) Ф) ≈ 3185 Ом

сам решал только

Р₀ = 20Н

Р₁ =  18,7  Н 

g ≈ 10 Н/кг   (ускорение свободного падения)

ρ воды = 1000  кг/м³  (плотность воды по тбл.)

ρ золота   = 19320 кг/м³  (плотность золота по табл.)

Масса изделия:

m =  Р₀ / g    

m = 20 / 10  = 2  кг

Найдем Архимедову силу:

Fₐ = Р₀ - Р₁ ,    ⇒    Fₐ = 20 - 18.7 = 1.3 Н

Объем изделия:

V= Fₐ/(ρ воды  * g)    ⇒ V=  1.3 /(1000 * 10) = 1.3/10⁴ = 0.00013 м³

Плотность золота:

ρ =m/V         ⇒  ρ =  2/0.00013  =  15384.615 кг /м³  

15384,615 кг/м³ ≠  19320   кг/м³  ⇒ не думаю, что это чистое золото

Масса чистого золота была бы:

m₁ = ρ золота   * V        ⇒  m₁ = 19320 *  0.00013 = 2.5116  кг

Разница по массе:

Δm = m₁ - m       ⇒ Δm = 2.5116  - 2 = 0.5116 кг  

ответ: нет, изделие не чистое золото