Закон преломления sin(A)/sin(B) = n2/n1, где А – угол падения; В – угол преломления; n1 – показатель преломления среды, из которой идет луч (из воздуха); n2- показатель преломления среду в которую идет луч (в стекло). По условию задачи В = А/2. Тогда имеем sin(A)/sin(А/2) = n2/n1. Или sin(A)/sin(А/2) = n2/n1. В задаче не задан n2, и остается только гадать, какое стекло имеется в виду. А для различных стекол n2 лежит в очень широком диапазоне. Предположим, что n2 = 1,5. Тогда имеем, что sin(A)/sin(А/2) = 1,5/1 = 1,5. Или sin(A)/√{(1-cosA)/2} = 1,5. Отсюда имеем 2sin²(A)/(1-cosA) = (1,5)²= 2,25. cosA =√{1-sin²(A)}. Тогда имеем sin²(A)/(1-√{1-sin²(A)}) = 1,125. Или sin²(A) = 1,125(1-√{1-sin²(A)}. Проведя алгебраические преобразования, получим {(sin²(A)/(1,125)}² - 2sin²(A)/1,125 +sin²(A) = 0. Решая это уравнение относительно sin²(A), получим, что sin²(A) = 1,125²{(2/1,125)-1} = 0,984375. И sinA = 0,9921567. Угол А – угол падения равен 82,82 градуса. Такого ответа нет, в предлагаемых вариантах, но ведь n2 не был задан. Я его взял наобум.
Объяснение:
1) Условие равновесия капельки (см. рисунок):
\displaystyle \vec{F_k}+m\vec{g}=0
F
k
+m
g
=0
Или:
\displaystyle F_k=mgF
k
=mg
Таким образом, Кулоновская сила равна силе тяжести, действующей на капельку:
\displaystyle F_k=3.2*10^{-6}*10=3.2*10^{-5}F
k
=3.2∗10
−6
∗10=3.2∗10
−5
Н или 32 мкН
Очевидно, чтобы капелька была в равновесии, верхняя пластина должна быть заряжена положительно, а нижняя - отрицательно.
2) Дано:
F=56 мН;
V=4 см³;
ρ=0,6 г/см³;
Найти: Т
СИ: F=56*10⁻³ Н; V=4*10⁻⁶ м³; ρ=600 кг/м³
Масса капельки:
\displaystyle m=\rho V=600*4*10^{-6}=2.4*10^{-3}m=ρV=600∗4∗10
−6
=2.4∗10
−3
кг
Сила тяжести, действующая на капельку:
\displaystyle F_T=mg=2.4*10^{-3}*10=24*10^{-3}F
T
=mg=2.4∗10
−3
∗10=24∗10
−3
Н или 24 мН
Ясно, что Кулоновская сила должна быть направлена вниз (иначе нить не будет натянута), сила натяжения нити:
\displaystyle T=F+F_T=56+24=80T=F+F
T
=56+24=80 мН
ответ: 80 мН.