между обкладками плоского конденсатора заполнено однородным изотропным диэлектриком с проницаемостью ε. Расстояние между обкладками равно d. Какую разность потенциалов (∆φ) необходимо подать на обкладки, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов внутри диэлектрика была равна σ

Показать ответ

Ответ:

няхамилаха

13.12.2022 07:56

Дано:

$p_s=2,5 \frac{g}{cm^3}$
$p_v=1 \frac{g}{cm^3}$

Решение:

т. к. шар не тонет и не всплывает.
F_T=m_tg

$F_A=p_v \frac{V_t}{2} g$ - объём тела пополам т. к. сила Архимеда действует только на погруженную в воду часть, а по условию шар наполовину погружен в воду.
$m_tg=p_v \frac{V_t}{2}*g$
$V_t= \frac{m_t}{p_t}$
$m_tg=p_v \frac{m_t}{2p_t}g$ - обе части уравнения делим на

и на

$1= \frac{p_v}{2p_t}$ - домножаем обе части уравнения на

$2= \frac{p_v}{p_t}$ - сделаем уравнение привычнее
$\frac{p_v}{p_t}=2$ - из уравнения выразим формулу p_t

$p_t= \frac{p_v}{2}$
$p_t= \frac{1 \frac{g}{cm^3} }{2}=0,5 \frac{g}{cm^3}$
m_t=V_t*p_t

$m_t=100cm^3*0,5 \frac{g}{cm^3}=50g$
Так как ничего про массу воздуха в полости не сказано, предположим, что там вакуум и для того, чтобы найти объём стеклянной части шара возьмём массу всего шара, а не стекла:
$V_s= \frac{m_t}{p_s}$
$V_s= \frac{50g}{2,5 \frac{g}{cm^3} } =20cm^3$
V_p=V_t-V_s

ответ:

(может отличатся в связи с различной плотностью стекла, я взял плотность оконного)

0,0(0 оценок)

Ответ:

rassvetmoydrug

15.10.2022 01:07

Мне представляется, что решать нужно через энергетику. Из соображений симметрии достаточно рассчитать энергию взаимодействия одного заряда с пятью остальными.
Энергия взаимодействия двух точечных зарядов Е =К(q₁xq₂)/R, дальше пошла сплошная геометрия.
Между зарядом и двумя другими в "орто" положении расстояние L.
Между зарядом и противолежащим ему "пара" положение расстояние 2L.
Наконец, между зарядом и двумя другими в "мета" положении расстояние
L√3.
Просуммировав (проверьте, могу ошибиться) получим
Е = (Kq²/L)×(2+0,5 +2/√3). ≈ 3,65Kq²/L.
Дальше ключевая фраза "на большом расстоянии друг от друга".
Надо понимать, что вся энергия нашего заряда перешла в кинетическуюю
Тогда mV²/2 = 3,65Kq²/L ⇒ V² = 7,3Kq²/Lm.
Ну и корень извлечь.
Вот как-то так...
Успехов!

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика