Определи, на сколько градусов можно нагреть воду массой 260 кг при сжигании бензина массой 0,7 кг, если считать, что теплота, выделившаяся при полном сгорании бензина, целиком пошла на нагревание воды. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°С), удельная теплота сгорания бензина — 46 МДж/кг.
1. У нас есть два точечных заряда q и 2q на расстоянии r друг от друга.
2. Задача состоит в определении силы взаимодействия между зарядами q и q на расстоянии 2r.
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который гласит: сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула для закона Кулона:
F = k * (q1 * q2) / r^2
Где:
F - сила взаимодействия
k - постоянная Кулона (обычно обозначается как k = 8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2)
q1 и q2 - величины зарядов
r - расстояние между зарядами
Теперь мы можем применить эту формулу для решения задачи.
Для зарядов q и 2q на расстоянии r, сила взаимодействия будет равна:
F = k * (q * 2q) / r^2
F = 2k * (q^2) / r^2
Теперь мы хотим определить силу взаимодействия между зарядами q и q на расстоянии 2r. Используем ту же формулу, но с новым значением расстояния:
F = k * (q * q) / (2r)^2
F = k * (q^2) / (4r^2)
F = (1/4) * (2k * q^2) / r^2
Таким образом, мы получаем, что сила взаимодействия между зарядами q и q на расстоянии 2r равна (1/4) от силы взаимодействия между зарядами q и 2q на расстоянии r.
Обоснование:
Сила взаимодействия между зарядами пропорциональна произведению их величин, поэтому в данном случае произведение зарядов q и q остается неизменным.
Однако, квадрат расстояния между зарядами увеличивается в 4 раза, так как расстояние увеличивается в 2 раза. Поэтому, чтобы сохранить пропорцию, сила взаимодействия уменьшается в 4 раза.
Итак, сила взаимодействия между зарядами q и q на расстоянии 2r будет равна 1/4 от силы взаимодействия между зарядами q и 2q на расстоянии r.