915 мкДж
458 мкДж
Объяснение:
Работа по перенесению заряда из ∞ (φ=0) в данную точку поля, по сути есть его потенциальная энергия в данной точке (W=qφ). Отсюда ясно, что нам надо искать потенциалы. Потенциал заряженного шара снаружи определяется простым соотношением
, где q-заряд шара, Кл; R - расстояние от центра шара до данной точки поля, м.
Заряд шара легко найти, перемножив его площадь на поверхностную плотность заряда
Кл
Потенциал поля шара на расстоянии 1 см от его поверхности (легко понять что до центра шара расстояние будет 1+9=10 см)
В
Работа по перемещению заряда в эту точку
Дж (915 мкДж)
Для определения работы на последних 10 см пути надо вычислить разность потенциалов (напряжение) между этими точками
В
Работа по перемещению заряда
Дж (458 мкДж).
l = v^2/2a откуда можно получить ускорение a = v^2/2l
Поскольку F = ma, получаем уравнение для вычисления силы
F = mv^2/2l = 1000*900/180 = 5000 Н
Эту же задачу можно решить, применяя динамический подход.
Поскольку кинетическая энергия мотоциклиста равна mv0^2/2 была израсходована на совершение работы против сил трения на пути l,
каковая работа определяется как A = Fl, то, приравняв эти два выражения друг другу
mv0^2/2 = Fl
получим то же самое выражение:
F = mv^2/2l = 1000*900/180 = 5000 Н