Дано
m1=10000 кг
m2=20000 кг
V1=12 м/с
V2=6 м/с
Fтр=0,05P
S - ?
Решение
По закону сохранения импульса импульс до сцепки после равны
m1*V1+m2*V2 = (m1+m2)*V
Тогда скорость после сцепки равна
V=(m1*V1+m2*V2)/(m1+m2)= (10000*12+20000*6)/(10000+20000)=8 [м/с]
Два сцепленных вагона обладают кинетической энергией, которая при полной остановке равна работе силы трения. Значит
Eк=Атр
(m1+m2)*V^2/2=Fтр*S=0,05*P*S=0,05*(m1+m2)*g*S
Тогда путь до полной остановки находим
S=(m1+m2)*V^2/2/(0,05*(m1+m2)*g)=
(10000+20000)*8^2/2/(0,05*(10000+20000)*9,8)=65 [м]
Увеличивая заряд вдвое, мы увеличим вдвое и потенциал. Однако для достижения одного и того же потенциала разным телам требуется разный заряд. Отношение величины заряда уединенного проводника к его потенциалу называется электрической емкостью или просто емкостью уединенного проводника.
,то есть ёмкость численно равна заряду, сообщение которого проводнику повышает его потенциал на единицу. Если тело имеет большую емкость, то оно может иметь большой электрический заряд при относительно небольшом потенциале. Емкость зависит только от размеров и формы проводника, а также от свойств среды, в которую помещен проводник.
Единицу емкости в системе СИ называют Фарадом. Она названа так в честь Майкла Фарадея. Если при сообщении телу заряда в 1 Кл его потенциал увеличивается на 1 В, то емкость тела равна 1 Ф. Это очень большая емкость. Даже емкость Земли всего . Поэтому часто пользуются меньшими единицами емкости: 1 микрофарад (мкФ) = или 1 пикофарад (пФ) = . В системе СГС емкость выражается в сантиметрах: 1 Ф = .
Емкость шара. Емкость шара легко вычислить, подставив в формулу для емкости выражение для потенциала шара:
.Емкость шара пропорциональна его радиусу. Например, емкость шара радиусом 10 см равна . То есть емкость шара в пикофарадах примерно равна его радиусу в сантиметрах. Приблизительно емкость любого изолированного проводника равна радиусу шара (в сантиметрах), имеющего примерно такую же площадь поверхности, как и тело.