Виктория, задача решается так:
Дано:
Е = 200 В/м
а = 0,5 м
ε0 = 8,85•10*-12 Ф/м
Найти τ
Е = Q / 4•π•ε0•r*2 где: r - расстояние от заряда до точки наблюдения.
Q = τ•L тогда:
Е = τ•L / 4•π•ε0•r*2
Т. к. заряд Q несёт вся проволока, длину которой будем считать бесконечной, то элемент длины dL будет создавать элементарный заряд dE:
dE = [τ / 4•π•ε0•(a/cosα)*2]•dL (1)
dL = (a/cosα)•dα (2)
Подстаавим (2) в (1):
E = 2•∫[от 0 до π/2] [τ / 4•π•ε0•(a/cosα)*2]•(a/cosα)•dα (3) - в силу симметрии берётся удвоенный интеграл [от 0 до π/2], а не от [от -π/2 до π/2].
Преобразуем (3):
E = ∫[от 0 до π/2] [τ / 2•π•ε0•a]•cosα•dα = [τ / 2•π•ε0•a]• ∫[от 0 до π/2]cosα•dα
E = [τ / 2•π•ε0•a]• sinα [от 0 до π/2] = τ / 2•π•ε0•a
Откуда:
τ = 2•π•ε0•a•E
Вычислим:
τ = 2•3,14•8,85•10*-12 Ф/м • 0.5 м • 200 В/м = 5,6•10*-9 Кл/м - ответ.
![F_{2} = \dfrac{F_{1}d_{1}}{d_{2}} = \dfrac{40*0.2}{0.05} = 160 \ [H]](/tpl/images/0126/8172/77e1a.png)
![N = 60000* \dfrac{3.6 * 1000}{3600 } = 60000 \ [B_T]](/tpl/images/0126/8172/27e29.png)
1) Найдем начальную высоту тела:
Eп₀ = mgh₀; 20 Дж = 2 кг * 10 м/с² * h₀; h₀ = 1 м.
2) В момент максимального подъема тела его скорость стала равна 0. Найдем время движения тела вверх:
υ = υ₀ - gt = 4 м/с - 10 м/с² * t = 0; t =0,4 с.
2) Найдем, на какую высоту поднялось тело:
S = x₀ + υ₀t - gt²/2 = 1 м + 4 м/с * 0,4 с - (10 м/с² * 0,4² с²) / 2 = 1 м + 1,6 м - 5 * 0,16 м = 2,6 м - 0,8 м = 1,8 м.
3) Потенциальная энергия тела на максимальной высоте стала равной
Eп = mgh = 2 кг * 10 м/с² * 1,8 м = 36 Дж;
4) Согласно закону превращения механической энергии в момент падения тела потенциальная энергия превратилась в кинетическую.
Eк = 36 Дж.
Eк = mυ²/2; υ² = 2*Eк /m; υ² = 2*36 Дж / 2 кг = 36 м/с;
υ = 6 м/с.