Добрый день! Давайте решим вместе задачу про работу внешней силы при увеличении расстояния между пластинами конденсатора вдвое.
Для начала, нам понадобится формула для вычисления работы внешней силы:
Работа = изменение энергии или W = ΔE.
В случае с конденсатором, энергия E связана с его зарядом Q и разностью потенциалов U следующим образом:
E = (1/2) * Q * U.
Теперь найдем изменение энергии ΔE в зависимости от изменения расстояния между пластинами конденсатора.
Известно, что у нас изменится расстояние между пластинами вдвое, а заряд конденсатора останется неизменным (100 мкКл). Обозначим исходное расстояние между пластинами как d1, а новое расстояние - как d2 (вдвое больше исходного).
Используем формулу емкости конденсатора C:
C = Q / U.
Так как заряд конденсатора остается одинаковым, можно записать C1 * U1 = C2 * U2 (где C1 и U1 - емкость и разность потенциалов для исходного состояния, а C2 и U2 - для нового состояния).
Теперь можем перераспределить переменные в решении для изменения энергии:
E1 = (1/2) * Q * U1.
E2 = (1/2) * Q * U2.
Рабочая формула для изменения энергии:
ΔE = E2 - E1 = (1/2) * Q * U2 - (1/2) * Q * U1.
ΔE = (1/2) * Q * (U2 - U1).
Для нашей задачи разность потенциалов U1 равна 300 В, а разность потенциалов U2 будет этой величиной на половину больше, так как у нас изменится расстояние между пластинами вдвое.
Следовательно, U2 = U1 * (d2 / d1) = 300 В * (2 / 1) = 600 В. Обратите внимание, что соотношение d2 / d1 равно двум, так как у нас расстояние между пластинами увеличивается вдвое.
Теперь можем подставить известные значения в формулу для изменения энергии:
ΔE = (1/2) * 100 мкКл * (600 В - 300 В).
ΔE = (1/2) * 100 * 10^(-6) Кл * 300 В.
ΔE = 15 * 10^(-3) Дж.
Итак, изменение энергии в конденсаторе при увеличении расстояния между пластинами вдвое составляет 15 миллиджоулей (или 15 миллиджулей).
Так как работа внешней силы равна изменению энергии (W = ΔE), то в данном случае работа внешней силы по увеличению расстояния между пластинами вдвое равна 15 миллиджоулям (или 15 миллиджулям).
Надеюсь, я смог объяснить решение задачи понятно. Если у вас остались вопросы, пожалуйста, задайте их!
У нас есть 4 термостата (точки с заданными температурами) и 5 одинаковых теплопроводящих стержней, соединяющих эти термостаты. Задача состоит в том, чтобы найти установившиеся температуры в точках a и b.
1. Рассмотрим сначала точку a. Установившаяся температура в точке a будет являться средним арифметическим температур в каждой из точек, умноженным на соответствующий коэффициент пропорциональности.
Сумма всех температур: t1 + t2 + t3 + t4 = 10°C + 20°C + 0°C + (-10°C) = 20°C
Количество термостатов: n = 4
Соответственно, установившаяся температура в точке a:
Ta = (t1 + t2 + t3 + t4) / n = 20°C / 4 = 5°C.
Ответ: температура точки a равна 5°C.
2. Теперь рассмотрим точку b. Рассуждения аналогичны. Установившаяся температура в точке b будет являться средним арифметическим температур в каждой из точек, умноженным на соответствующий коэффициент пропорциональности.
Сумма всех температур: t1 + t2 + t3 + t4 = 10°C + 20°C + 0°C + (-10°C) = 20°C
Количество термостатов: n = 4
Соответственно, установившаяся температура в точке b:
Tb = (t1 + t2 + t3 + t4) / n = 20°C / 4 = 5°C.
Ответ: температура точки b также равна 5°C.
Таким образом, установившаяся температура в точках a и b равна 5°C.
Ввести поняття кінетичної і потенціальної енергії. Формувати поняття про повну механічну енергію і показати перетворення одного виду енергії в інший.
Розвивати вміння ігати, аналізувати і описувати фізичні процеси.
Виховувати цілеспрямованість у досягненні поставленої мети, дисциплінованість, сумлінність.