Сила кулоновского взаимодействия определяется формулой: F=k*q1*q2/e*r^2. Так как в первом случае заряды шарика одинаковы, наша сила равна: F1=k*q^2/e*r^2. Во втором случае 20 процентов (1/5) электронов одного шарика мы перенесли на другой, значит сила будет: F2=k*0.8q*1.2q/e*r^2=k*0.96*q^2/e*r^2. Делим второе выражение на первое (решаем нашу систему уравнений): все сокращается и остается соотношение F2:F1=0.96:1. Или, другими словами, сила кулоновского взаимодействия во втором случае на четыре процента меньше, чем в первом.
Разность весов тел в воздухе (20 Н) и в воде (17 Н), будет выталкивающей силой т.е. силой Архимеда. Тогда . Полкчили что Архимедов сила равна 3 Н.
По формуле закона Архимедовой силы , где р - плотность вещества (кг/м³), V - объём (м³), g - ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с² ≈ 10м/с²).
Отсюда выразим объём тела: . За плотность принимем плотность жидкости в которой находится тело, в данном случае воды: р = 1000 кг/м³. Подставляем и вычисляем:
Объём тела, есть отношение массы тела к велечине его плотности т.е. . Вес тела в воздухе весит 20 Н при этом его масса воздухе состовляет 2 кг.
Тогда Из формулы объёма тела выражаем находимую плотность:
Подставленм и вычисляем:
V = 2 м/с.
mк = 3,5 т = 3500 кг.
mу = 6 т = 6000 кг.
g = 10 Н/м.
КПД - ?
КПД = Ап *100 % / Аз.
Ап = mу * g * h.
Аз = (mу + mк) * g * h.
КПД = mу * g * h * 100 % / (mу + mк) * g * h = mу * 100 % / (mу + mк).
КПД = 6000 кг * 100 % / (6000 кг + 3500 кг) = 63 %.
ответ: подъемник имеет КПД = 63 %.