Сила тяжести и вес (2020) 1. Алюминиевый цилиндр стоит на столе. Площадь основания цилиндра 20 см2, его высота 5 см. А) Чему равна сила тяжести, действующая на цилиндр? Б) Этот цилиндр подвешивают к штативу на пружине. Изменится ли сила тяжести? Чему будет равна сила упругости пружины? Для обоих случаев обязательно сделать чертеж сил!

👇

Увидеть ответ

Открыть все ответы

Ответ:

GDIZzzEr

25.01.2021

Модуль силы равен 5.4 мкН и направлена от заряда q₃ к заряду q₁ .

Объяснение:

Дано:

q₁ = 2 нКл = 2·10⁻⁹ Кл

q₂ = 4 нКл = 4·10⁻⁹ Кл

q₃ = -3 нКл = -3·10⁻⁹ Кл

d = 20 см = 0,2 м

r₁₃ = r₂₃ = 0.5d = r = 0,1 м

k = 9·10⁹ Н·м²/Кл²

Найти:

F - результирующую силу, действующую на заряд q₃

Пусть заряды q₁ q₂ q₃ находится на одной вертикальной прямой, причём заряд q₁ находится вверху, заряд q₂ внизу, а заряд q₃ между ними.

Сила взаимодействия зарядов q₁ и q₃, действующая на заряд q₃, направлена вниз и равна

$F_{13} = \dfrac{k\cdot |q_1|\cdot |q_3|}{d^2} = \dfrac{9\cdot10^9\cdot 2\cdot 10^{-9}\cdot 3\cdot10^{-9}}{0.1^2}=5.4\cdot10^{-6} (N)=5.4 ~mkN.$

Сила взаимодействия зарядов q₂ и q₃, действующая на заряд q₃, направлена вверх и равна

$F_{23} = \dfrac{k\cdot |q_2|\cdot |q_3|}{d^2} = \dfrac{9\cdot10^9\cdot 4\cdot 10^{-9}\cdot 3\cdot10^{-9}}{0.1^2}=10,8\cdot10^{-6} (N)=10,8 ~mkN.$

Результирующая сила F, действующая на заряд q₃, направлена вверх и равна

F = F₂₃ - F₁₃ = 10.8 - 5.4 = 5.4 (мкН).

4,6(31 оценок)

Ответ:

vladislavfomin

25.01.2021

Для начала, оценим ситуацию практически.

Студент от начала состава вглубь него несколько десятков метров. Значит, в тот момент времени, когда он увидел в окне окончание проезжаемого моста, т.е. через t = 18

секунд от начала отсчёта времени – нос электрички уже был высунут за пределы моста на эти самые несколько десятков метров. Т.е. понятно, что нос электрички достиг окончания моста МЕНЕЕ ЧЕМ ЗА

секунд!

В то же время, понятно, что в самом начале отсчёта времени – студент находился вприжимку к носу электрички (внутри неё), а значит, она начала въезжать на мост как раз в начале отсчёта времени.

Теперь, рассчитаем задачу строго, по законам физики:

Согласно принципу относительности Галилея: «для того, чтобы найти вектор скорости тела относительно земли, нужно к вектору его скорости относительно транспорта прибавить вектор скорости транспорта».

В частности, в случае движения вдоль одной линии, принцип Галилея упрощается: «для того, чтобы найти проекцию скорости тела относительно земли, нужно к проекции его скорости относительно транспорта прибавить проекцию скорости транспорта».

Электричка движется вперёд со скоростью v_x = 45

км/ч .

Студент относительно электрички движется НАЗАД (!) со скоростью u_x = -5

км/ч .

Скорость студента относительно земли U_3

равна алгебраической сумме проекций U_3 = v_x + u_x = 45

км/ч

км/ч .

Как следует из условия, в начале отсчёта времени студент находился точно на уровне начала моста, а в конце отсчёта времени – точно на уровне конца моста. Отсюда следует, что ровно за t = 18

секунд $= \frac{18}{3600}$ часа $= \frac{5}{1000}$ часа = 0.005

часа, студент относительно земли переместился точно на длину моста. Найдём длину моста $L = U_3 \cdot t = 40$ км/час $\cdot 0.005$ часа = 0.2

км

м .

Для ответа на поставленный в задаче вопрос нужно понять, в чём заключается этот вопрос. Взглянем на чертёж, приложенный к задаче. Из него легко понять, что от того момента времени, когда первый (!) вагон электрички начал въезжать на мост до того момента, как последний (!) вагон выехал с моста – всё это время электричка находилась на мосту. А значит за время, пока электричка находилась на мосту, она проехала ДВОЙНУЮ длину моста 2L = 2 U_3 t = 400

м .

Чтобы найти время T ,

в течение которого ВСЯ электричка проезжала по мосту, разделим путь, который она проделала за это время на её скорость:

$T = 2L / v = 2 U_3 t / v_x = 2t \cdot \frac{v_x + u_x}{v_x} = 2t ( 1 + u_x/v_x ) =$

$= 2 \cdot 18 ( 1 - \frac{5}{45} )$ сек $= 2 \cdot 18 ( 1 - \frac{1}{9} )$ сек $= 2 \cdot 18 \cdot \frac{8}{9}$ сек $= 4 \cdot 8$ сек = 32

сек .

О т в е т : полное время нахождения электрички на мосту, т.е., когда хотя бы какая-то её часть находилась на мосту, это и будет время, в течение которого электричка проехала мост. Это время T = 32