На высоте 100 м в момент начала движения кинетическая энергия равна 0, т.к. скорость тела равна 0. Вся механическая энергия есть энергия потенциальная:
Итак тело с высоты 100 м летит вниз, Ek растет и становится равной Е'к, Ep уменьшается и становится равной E'p, Eu остается постоянной.
В первый момент времени
Еu=Ep+Ek=mgh+mV^2/2=mgh+0 ,эдесь
Eu - полная механическая энергия, Дж
Ek - кинетическая энергия, Дж
Ep - потенциальная энергия, Дж
m - масса тела, кг
V - скорость тела, м/с
h - высота подъема тела над уровнем условного нуля, м
g - ускорение свободного падения, м/с^2
В момент равенства энергий Ek'=Ep',
E'k+ E'p = Eu/2 + Eu/2 = Eu=mgh
E'k=E'p=Eu/2=mgh/2
И т.к в выражении mgh/2 с течением времени полета меняется только высота h, то и в момент "уравнивания" величин энергий высота изменится (уменьшится) в два раза.
Видимо, вопрос в том, чтобы при этом сила взаимодействия зарядов не изменилась? Если так, то воспользуемся законом Кулона: F = k*|q1|*|q2| / (ε*r²), гдеF – сила взаимодействия зарядов, Н;|q1| и |q2| – модули (положительные значения) взаимодействующих зарядов, Кл; ε – диэлектрическая проницаемость среды; r – расстояние между зарядами (т. е. в данной задаче – толщина слюды), м; k = 9*10^9 Н*м²/Кл² – постоянный коэффициент.
Чтобы сила не изменилась, при увеличении числителя дроби в 9 раз (т.е. увеличение одного из зарядов q в 9 раз) надо, чтобы и знаменатель увеличился в 9 раз (за счёт увеличения расстояняи r). В знаменателе стоит расстояние во второй степени, значит оно должно быть увеличено в 3 раза.
Е'к=Е'р на высоте 50 м
Объяснение:
Закон сохранения механической энергии.
На высоте 100 м в момент начала движения кинетическая энергия равна 0, т.к. скорость тела равна 0. Вся механическая энергия есть энергия потенциальная:
Итак тело с высоты 100 м летит вниз, Ek растет и становится равной Е'к, Ep уменьшается и становится равной E'p, Eu остается постоянной.
В первый момент времени
Еu=Ep+Ek=mgh+mV^2/2=mgh+0 ,эдесь
Eu - полная механическая энергия, Дж
Ek - кинетическая энергия, Дж
Ep - потенциальная энергия, Дж
m - масса тела, кг
V - скорость тела, м/с
h - высота подъема тела над уровнем условного нуля, м
g - ускорение свободного падения, м/с^2
В момент равенства энергий Ek'=Ep',
E'k+ E'p = Eu/2 + Eu/2 = Eu=mgh
E'k=E'p=Eu/2=mgh/2
И т.к в выражении mgh/2 с течением времени полета меняется только высота h, то и в момент "уравнивания" величин энергий высота изменится (уменьшится) в два раза.
Т.о. Е'к=Е'р на высоте h/2=100/2=50 (м).