Решите задачу по физике Какую ёмкость должен иметь конденсатор,чтобы при подключении к источнику напряжения 1,5В его энергия равнялась энергии падающей со скоростью 20м/с капли дождя?Массу Карли принять равной 0,1г(ответ округлите до целых)
Бұл есептен шынығы алу үшін, біздерге толық ішкі шағылуды табу үшін жатам айырбастаймыз. Толық ішкі шағылу суретке айырбастайды әдеттегідей синус көмегімен:
.* Бізімге қажетті болатынга жататын деректері талпынысын бұл санда 35(tan(90-30)-tan(90-60)) деген сіздердің «(Жауабы: 1,73 • 10 м/с; 35)» деп жазғаныңызды тексереміз.
Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон Кулона, который гласит:
Ф = (k * q1 * q2) / r^2
Где Ф - сила взаимодействия между зарядами, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между ними.
По условию задачи у нас есть два шарика с одинаковыми зарядами, взаимодействующие с силой f в соответствии с законом Кулона.
Введем следующие обозначения:
q - заряд одного шарика
F - сила взаимодействия до изменения
F' - сила взаимодействия после изменения
В первоначальной ситуации, у нас сила F обусловлена взаимодействием зарядов q и q между собой на расстоянии r.
F = (k * q * q) / r^2
Рассмотрим ситуацию после переноса половины заряда с первого шарика на второй. Теперь каждый шарик имеет заряд q/2.
Сила F', которую мы хотим найти, обусловлена взаимодействием зарядов (q/2) и (q/2) между собой на расстоянии r.
Теперь, чтобы найти изменение силы взаимодействия, нам нужно вычесть F из F':
Изменение силы = F' - F = (k * q^2) / (4 * r^2) - (k * q * q) / r^2
Теперь можно произвести вычисления:
Изменение силы = (k * q^2 - 4 * k * q^2) / (4 * r^2) = - (3 * k * q^2) / (4 * r^2)
Таким образом, после переноса половины заряда с первого шарика на второй, сила взаимодействия между шариками увеличивается и равна - (3 * k * q^2) / (4 * r^2).
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/58aaf6e2e92a4f9bce2145e1689092248c3500c8)
Біздерге түсу бұрышы 60° берілген, сонда:
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/715567bb45bc48f8fcbf92be239ac0a11b597aea)
J = жарық сәулесінің жылдамдығы
v = жарық сурет жылдамдығын білдіреді
өскенөте өзгерту (рэдвўйөтеткебория):
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4ebdf0d4cb8fa526f98add4a850e3e7d244d36d9)
Бұл есептен шынығы алу үшін, біздерге толық ішкі шағылуды табу үшін жатам айырбастаймыз. Толық ішкі шағылу суретке айырбастайды әдеттегідей синус көмегімен:
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/20979a6778589ae15e1fcb6f18a1f7e0d7c1b4e0)
Синус азғындағандықтан, біздерге
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/56d10bbe360149e651283a12765d01310e5f8d75)
Дайындаймыз.
Өзгерту:
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/632cc998d86ad2e3364a11665d85f5cd4c7e6587)
эрқтде шынынан ала алмаймыз.
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/65a70dbf2f456be79d1dff041274f4fd16e9a7b8)
эрқтде оңатаймыз.
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b6c45fb042b9511d475b5a39807bd042aea3c177)
Жарықтың жылдамдығының өзгерісі, толық ішкі шағылу суретінің өзгеруіне қатысты.
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7dec4b5c77f8d8f1b0b40ae8da94075a7ce78fcb)
Тағы бір рет өзгерту:
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e9402b5dcfb3efa121821c11dbb8c03783323384)
J үшін биз дауыстаптық айырбастайдымыз.:
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5934d23265d3ebfdd17ffcb12e635f0a844bc253)
Осы бойызыз айтып отырғанмен, шыны дауыстау жылдамдығы J = 1,73 • 10 м/с .
Толық ішкі шағылудың шектік бұрышын* табу үшін:
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4ebdf0d4cb8fa526f98add4a850e3e7d244d36d9)
Сонда:
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/609d6de87f4a2f6a8711ee282d7673b247ce3cdb)
Сілтемелер:
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9735fe09d5b461429842aecb1bb9ef4299b383d2) (косинус еселенеді)
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bf5c5a9d8b5a7bdefed80b8ef9b6bdf3e66a7596) (шырыннан косинус еселенеді)
Өзгеру:
[](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/af96827bb4e3bcef142bcf4b923b85a1cbdee58d)
.* Бізімге қажетті болатынга жататын деректері талпынысын бұл санда 35(tan(90-30)-tan(90-60)) деген сіздердің «(Жауабы: 1,73 • 10 м/с; 35)» деп жазғаныңызды тексереміз.