Известно, что потенциальная энергия тела (заряда) может изменяться за счет работы по перемещению тела, совершаемой консервативной силой, действующей со стороны полям:
dA dWp
.
В электростатическом поле на заряд q со стороны поля действует
сила Кулона
F qE
. Тогда работа dA, совершаемая электрическим полем
E
, равна работе силы Кулона при малом перемещении
dl
в пространстве заряда q (рис. 3)
dA (F dl ) q(E dl ) q(E dx E dy E dz)
x y z
.
Работа dA, совершаемая потенциальным полем, приводит к изменению потенциальной энергии dWp заряженного тела
dz
z
dy
y
dx
x
dA dWp qd q .
Из сопоставления этих выражений для работы dA видно, что связь
между напряженностью и потенциалом электростатического поля имеет
вид
x
Ex
,
y
Ey
,
z
Ez
или
E grad
.
Градиент (grad) скалярной
функции – это вектор, направленный в
сторону наиболее быстрого возрастания функции, равный по модулю производной от функции по этому
направлению. Следовательно, напряженность электрического поля
направлена в сторону наиболее
быстрого убывания потенциала.
Единицы измерения потенциала: В (вольт).
Из выражения
dA q(E dl )
следует, что работа по перемещению
заряда вдоль линии напряженности электрического поля
E dl
||
максимальна
dA q E dl . А работа по перемещению заряда перпендикулярно
напряженности электрического поля
E dl
минимальна
dA 0.
Интегрируя выражение
dA q(E dl ) qd
Объем воды, вытекающей из сосуда в единицу времени, определяется из выражения:
Q = mSo√(2gh),
где m - коэффициент, для отверстия в тонкой стенке m= 0,62,
So - площадь сечения отверстия, So = πr² = 3,14 мм² = 3,14*10^(-6) м².
h = 0,5 м - высота сосуда.
Так как расход воды зависит от высоты столба жидкости, то определим его в начальный момент.
Q = 0,62*3,14*10^(-6)*√(2*10*0,5) = 6,15632*10^(-6) м³/с = 0,00616 л/с.
Если уровень жидкости будет уменьшаться до 0, то среднее значение расхода равно половине рассчитанной величины.
Время истечения равно t = 2V/Q, где Q - максимальный расход жидкости через отверстие, соответствующий начальному уровню в резервуаре.
Расход Q = 6,15632*10^(-6) м³/с.
t = 2Sh/Q = 2*(πr²)*h/Q = 2*(3,14159*0,1²)*0,5/6,15632*10^(-6) = 5103,035 с или 85,05 минут.
на глубине 13км
Объяснение:
НАВЕРНОЕ