в жидком диэлектрике плотностью 900 кг/м3 находится во взвешенном состоянии положительно заряженный шарик массой 0,18 г, плотность вещества шарика 1800 кг/м3 , а q=20нКл. Найдите напряженность поля в диэлектрике считая его однородным
p1=900 кг/м3 жидкий диэлектрик плотность
p2=1800 кг/м3 плотность вещества шарика
m=0.18 г=0,18*10^-3 кг шарик массой
q=20нКл=20*10^-9 Кл заряд шарика
В условии не указана диэлектрическая проницаемость - будем считать ε=1
В системе участвуют три силы. Плотность диэлектрика влияет на выталкивающую силу Архимеда (Fa), а его диэлектрическая проницаемость уменьшает силу Кулоновского взаимодействия (Fк). Сила тяготения (Fт) уравновешивает указанные силы.
Fт=mg
Fa= mg*p1/p2
Fk= qE
Уравнение равновесия Fт-Fa-Fk=0
mg- mg*p1/p2- qE =0
qE = mg(1- p1/p2)
E = mg(1- p1/p2)/q
E=0.18*10^-3*10*(1-900/1800)/ (20*10^-9) =45000 B/м=45кВ/м=4.5*10^4 В/м
ответ Е=45000 B/м=45кВ/м=4.5*10^4 В/м
Потенциальная энергия вычисляется по формуле П =m·g·h
Пусть ускорение свободного падения g = 10м/с²
Полная энергия тела до начала падения равна его потпнциальной энергии
Е =П1
Потенциальная энергия на высоте 9,8м
П1 = 10·10·9,8 = 980(Дж)
При падении тело теряет потенциальную энергию, но приобретает кинетическую.
причем полная энергия остаётся постоянной
Е = П2 + К2
или
П1 = П2 + К2
Потенциальная энергия на высоте 3м
П2 = 10·10·38 = 300(Дж)
Кинетическая энергия на высоте 3м равна
К2 = П1 - П2 = 980-300 =680 (Дж)
ответ: потенциальная энергия 300Дж, кинетическая 680Дж
Нет, она обладала скоростью u, раз мотор выключился, то через время t она остановится, и её скорость будет равна 0.
ответ: нет