Дано:
1 - тело запущено снизу вверх
2 - тело запущено сверху вниз
V1 = V2 = V
h = 30 м
Найти:
V
высота = h
известно, что к моменту встречи одно из тел пролетело треть высоты
вывод
тело 1 пролетело 1/3 h
1/3 h = V t - g t^2/2 [1]
тело 2 пролетело h - 1/3 = 2/3 h
2/3 h = V t + g t^2/2 [2]
*
сложим уравнения [1] и [2]
1/3 h + 2/3 h = V t - g t^2/2 + V t + g t^2/2
h = 2 V t
t = h /(2V)
подставим в уравнение [1] : 1/3 h = V t - g t^2/2
1/3 h = V * h /(2V) - g (h /(2V))^2 / 2
1/3 h = h /2 - g h^2 / (8V^2)
1/3 = 1 /2 - g h / (8V^2)
3/4 g h = V^2
V = √ [3/4 g h] = √ [3/4 *10 * 30] = 15 м/с
V = 15 м/с
На каплю действуют следующие силы:
1) сила тяжести T=g*m1; m1 - масса капли воды
2) Архимедова сила A=g*m2; m2 - масса такой же капли масла.
3) Сила электрического поля K=Eq; E- напряжённость капли, q - заряд капли.
Скорость капли не меняется, поэтому можно записать : T+A+K=0;
Так как плотность капли больше плотности масла, то сила поле действует на каплю вверх. Выберем положительным направление снизу вверх. Тогда модуль силы тяжести будет отрицательным. A+K-T=0;
Количество элементарных зарядов равно n=q/e, где e- элементарный заряд.
g*m2+E*n*e-g*m1=0;
E*n*e=g*(m1-m2);
n=g*(m1-m2)/(E*e); m=V*p, где V- объём капли, а p- плотность вещества.
n=g*V*(p1-p2)/(E*e);
V=4/3*3,14*r^3; r=0.5*10^-4 м. V=5,25*10^-13 м^3
n=10*5,25*10^-13 *(1000-800)/(10000*1,6*10^-19);
n=65625 штук.
