Силы натяжения Fн, приложенные к Q2, Q1, Q3 равны между собой в силу симметрии и справедливости третьего закона Ньютона. Поэтому достаточно записать силы взаимодействия, например, первого заряда с двумя другими. Fн=F12 + F13. В воздухе относительная диэлектрическая проницаемость среды единица, е=8,85*10^(-12) Кл^2/Нм^2 и F12=Q1*Q2/4πeL^2, аналогично F13=Q1*Q3/4πe(2L)^2. Если учесть, что заряды и нити равны Fн=5Q^2/16πeL^2, исходные данные даны в СИ, осталось только подставить и вычислить. Успеха!
1) p - уд. сопротивление = 0,017 *10^-6 Ом*м^2/м I = 11A S = 1*10^-6 м^2 U = 220 В L - ? - длина провода R = U/I - по закону ома = pL/S U/I = pL/S Выводим L: L = US/Ip = 220*1*10^-6/11*0,017 *10^-6 = 1176 м 2) m = 5,4*10^-2 кг R = 0,1 Ом P - плотность = 2,7*10^3 кг/м^3 p - уд. сопр = 2,9*10^-8 Ом*м L - ? S - ? R = pL/S V = S*h, h = L - V - объем V = S*L V = m/P m/P = S*L L = m/(PS) Подставим в R: R = pm/PS^2 S = = 2.408*10^-6 м^2 = 2.4 мм^2 L = S/V ( из V = S*L) = 0.12 м 3) Q = I^2*R*t, Q - кол. теплоты I = q/t , q - заряд, t - время Q = q^2*R/t = 300^2*20/(5*60) = 6000 Дж 4) A = Q = Pt = U^2*t/R = 144*20/10 = 288 Дж
= 2.408*10^-6 м^2 = 2.4 мм^2
Это уравнение равноускоренного движения которое можно представить как
S=– 20 + 6t2
из которого следует, что в момент времени to
So=-20м, Vo=0, a=12 м/с2
Для равноускоренного движения
V=Vo+a*t, значит
t=(V-Vo)/a=20/12=1,67 с.
Ускорение никогда не станет равным 20 м/с2, поскольку не меняется.