Потенциал большой капли равен 24,8 В
Объяснение:
ДАНО: СИ:
Кл
Кл
Кл
мм
м
мм
м
мм
м
Ф/м - электрическая постоянная
НАЙТИ: - потенциал большой капли
Потенциал большой капли равен , где
- заряд большой капли равен сумме зарядов маленьких капель,
- заряд и емкость большой капли.
Радиус большой капли найдем из условия:
- масса большой капли ртути, равна сумме масс маленьких капель.
Массу можно вычислить по формуле , а поскольку капли ртути имеют форму сферы, то и объем капли можно вычислить по формуле объема сферы:
. Используем эти формулы для записи масс большой и маленьких капель ртути
.
Тогда
Поделим все выражение на :
или
.
Подставим полученные выражения для Q, C и R в уравнение потенциала получаем:
Это итоговая формула.
Вычислим значение потенциала большой капли ртути
(В)
Пусть движение происходит вдоль оси z, а 0 находится на уровне земли.
Тогда уравнение движения первого тела:
, его скорость: 
уравнение движения второго тела:
Пусть первое тело достигло максимальной высоты в момент времени
. В этот момент его скорость равна
. Или 
Подставим значение
в уравнение движения первого тела в момент времени
, которое в этот момент находилось на высоте Н:
и в уравнение для второго, которое находилось на земле:
. Или 
Из уравнения для первого тела:
подставим в уравнение для второго:
.
Получаем:
. Тогда:
м.
Найдем начальную скорость из выражения:
.
Получаем:
м/с.