Дві невеликі однакові за розмірами металеві кульки заряди яких +70нКл і +30нКл утримують на відстані 10 см. Кульки привели в додик і відвели на туж відстань. Якою була і стала сила взаємодії між кульками?
Р=ρgh=100641,5 Паскаль. ρ=13600 кг/м^3 - это плотность ртути. При этом высота ртутного равна h=P/ρg=100641,5/13600*9,8= 100641,5/133280=0,75 метров или 75 см. Если мы будем делать водяной барометр,то учитывая,что плотность воды принимается за 1000 кг/м^3,то высота будет h=P/ρg=100641,5/1000*9,8=10,2 метров. Масла h=P/ρg=100641,5/850*9,8=12,08 метров. Можно не париться с цифрами,а просто выводить формулу. h=высота ртути. h1=высота воды. h/h1=P/ρg : P/ρ1g=ρ1/ρ h/h1=ρ1/ρ Теперь пусть Н=высота масла,а ρο-плотность масла. h/H=ρο/ρ Тогда зная высоту ртутного барометра легко выразить из пропорции высоту масла. h/H=ρο/ρ Η-? hρ=Hρο Η=hρ/ρο Ну и для воды также
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин