⦁ Опыт 1. Подвесьте к левому плечу рычага 2 груза, к правому - 1 груз. Перемещая грузы, уравновесьте рычаг. Данные запишите в таблицу.
⦁ Опыт 2. Подвесьте к левому плечу рычага 2 груза, к правому - 2 груза. Перемещая грузы, уравновесьте рычаг. Данные запишите в таблицу.
⦁ Опыт 3. Подвесьте к левому плечу рычага 2 груза, к правому - 3 груза. Перемещая грузы, уравновесьте рычаг. Данные запишите в таблицу.
⦁ Опыт 4. Проведите эксперимент для любого количества грузов. Данные запишите в таблицу.
⦁ Заполните таблицу. Сравните отношения сил и плеч в каждом опыте, сравните моменты сил. Сделайте вывод. Сформулируйте условия равновесия рычага.
Т = 10 мН
Объяснение:
На шарик воднородно электрическом поле действуют три силы:
сила тяжести Fт, действующая вертикально вниз, электрическая сила Fe, действующая вдоль силовых линий поля, и сила натяжения нити Т, действующая вертикально вверх. Условие равновесия шарика:
Fт+Fе=T;
mg+Eq=T здесь
m - масса шарика, кг
g - вектор ускорения свободного падения, g≅10 м/с^2
E - вектор напряженности электрического поля, В/м
q - электрический заряд шарика, Кл
Т - вектор силы натяжения нити, Н
Т.к. все силы действуют вдоль одной и той же прямой, то переходим от векторных величин к скалярным.
T = mg - Eq
Знак "-" перед модулем электрической силы потому, что по условию заряд отрицательный по величине.
Переведем необходимые величины в систему СИ:
m=2 г=2*10^(-3) кг;
E=1 МВ/м=10^(6) В/м;
q=10 нКл=10*10^(-9) Кл,
и подставим данные в формулу:
T=2*10^(-3)*10-1*10(6)*10*10^(-9)=2*10(-2) - 10^(-2)=10^(-2)=0.01 Н =10 мН
v=m / po, v=0,4 / 1,4*10^4 =2,85^10^(-5)куб. м. Выразим объемы отдельно золота и серебра v1=m1 / po1, v2=m2 / po2 , ( po1 и ро2 - плотности золота и серебра возьмем из таблицы. ро1=19300кг/куб. м ( золота) , ро2=10500кг/куб. м. ( серебра) .
Так как m=m1+m2, m2=m - m1 . Весь объем v =сумме объемов золота и серебра
v=v1+v2, получим v=m1 / po1 +m2 / po2, v=m1 / po1 + ( m - m1) / po2, решим уравнение относительно m1. v *po1*po2=m1*po2 + ( m - m1)*po1, раскроем скобки, неизвестные влево известные вправо, получим
m1( po1 - po2)= m*po1 - v*po1*po2, m1= ( m*po1 - v*po1*po2) / ( po1 - po2) , подставим числа, получим m1=0,22кг ( золота) , m2= 0,4 - 0,22=0,18 кг ( серебра) .
Чтобы найти процентное содержание золота, нужно массу золота разделить на всю массу m1 / m =0,55 ( это 55%). m1=0,22кг, золота 55%.( пересчитай еще раз. )