По принципу суперпозиции равнодействующая трех сил будет лежать на продолжении диагонали квадрата и направлена вне квадрата.
Модули сил со стороны трех зарядов равны соответственно:
k*qквад/аквад; k*qквад/2аквад; k*qквад/аквад. Первая и третья сила из указанных дадут ранодействующую(по т.Пифагора):кор2k*qквад/аквад. сложение полученной силы со второй из указанных выше и даст итоговый ответ:
F = (кор2 + 0,5)*k*qквад/аквад = 1,914*9*10 в 9 степ*4*10 в (-16)степ / 10 в (-2) = 68*10 в (-3)Н = 0,68 мН.
Для решения задачи необходимо учесть значения массы протона (mp), нейтрона (mn), массы ядра (Mя) и скорости света (с).
Энергия связи ядра Есв равна произведению дефекта массы ядра (?М) на квадрат скорости света (с2) ( Есв=?М*с2 ).
Дефект массы ядра ?М =Z*mp + (A-Z)*mn - Mя
Из символической записи изотопа лития видно, что А=6 и Z=3, т.е. в ядре изотопа лития 6 нуклонов, из них 3 протона и 3 нейтрона (N=A-Z=6-3=3).
Подставим найденные значения А и Z в выражение энергии связи:
Есв=(Z*mp + (A-Z)*mn - Mя)*с2
Есв=(3*1,00728 +3*1,00866 -6,01513)*931,5 МэВ=0,033 а.е.м.*931,5 МэВ =
=30,74 МэВ
Дано: ККД (коефіцієнт корисної дії) баштового крану - 50%, маса вантажу - 0,6 т, сила струму в електродвигуні - 19 А, напруга - 380 В.
Запитання: Яка швидкість піднімання вантажу краном?
Перетворимо масу вантажу в кілограми:
0,6 т = 600 кг
Піднімаючи вантаж, відбувається робота. За другим законом Ньютона, сила, прикладена до вантажу, повинна дорівнювати його масі помноженій на прискорення:
F = m * a
де F - сила, m - маса вантажу, a - прискорення піднімання.
Для того, щоб підняти вантаж з прискоренням а, потрібно прикласти силу, яка дорівнює силі тяжіння вантажу, а також силі опору, яка залежить від ККД баштового крана:
F = m * g + Fоп
де g - прискорення вільного падіння, Fоп - сила опору.
Сила, яку буде розвивати електродвигун, щоб забезпечити таку роботу, дорівнює роботі за час, необхідний для підняття вантажу до опору крана:
P = F * v / η
де P - потужність електродвигуна, v - швидкість піднімання, η - ККД баштового крана.
Розв'яжемо систему рівнянь для знаходження швидкості:
F = m * a
F = m * g + Fоп
m * a = m * g + Fоп
a = g + Fоп / m
P = F * v / η
F = m * g + Fоп
P = (m * g + Fоп) * v / η
v = P * η / (m * g + Fоп)
Підсумовуючи всі дані і замінюючи числові значення, отримаємо:
v = 19 * 380 * 0,5 / (600 * 9,81 + Fоп)
Fоп = m * g * (1 - η) / η
Fоп = 600 * 9,81 * (1 - 0,5) / 0,5 = 5886,6 Н
v = 19 * 380 * 0,5 / (600 * 9,81 + 5886,6) ≈ 0,32 м/с
Отже, швидкість піднімання вантажу баштовим краном становить близько 0,32 м/с.