W ≅ 8*10^(-7) Дж
Объяснение:
Энергия заряженного конденсатора:
W=CU^2/2; здесь
C - емкость конденсатора, Ф
U - напряжение, до которого заряжен конденсатор, В
Емкость плоского конденсатора:
C=εε₀S/d; здесь
ε₀≅8.85*10^(-12) Ф/м - электрическая постоянная;
ε≅1 - диэлектрическая проницаемость воздуха;
S - площадь пластины конденсатора, кв.м
d - расстояние между пластинами, м
W=ε*ε₀*S*U^2/(2*d)
Переведем необходимые величины в систему СИ:
S=80 кв.см=80*10(-4) кв.м=8*10(-3) кв.м
d=1 мм=0.001 м=10^(-3) м
W=1*8.85*10^(-12)*8*10(-3)*150^2/(2*10^(-3))=796500*10^(-12)≅8*10^(-7) Дж
Железнодорожная платформа четырёхосная, на каждой оси есть по 2 колеса, значит всего 4*2 = 8 колёс, на которые опирается платформа.
Площадь соприкосновения колеса с рельсом 0,5 см в квадрате, тогда площадь соприкосновения всех 8-ми колёс с рельсами равна 0,5*8 = 4 см квадратных.
После того, как на платформу погрузили контейнеры общей массой 5,5 т, общий вес платформы с грузом увеличился на 5500*9,8 = 53900 H ( H - Ньютон; 5,5 т = 5500 кг; g = примерно 9,8; P ( вес ) = m ( масса ) * g ( ускорение свободного падения около поверхности Земли ) )
Среднее давление по всей поверхности - это отношение силы к площади поверхности:
Делим 53900 Ньютонов на 0,0004 м квадратных и получаем разницу давлений: 53900/0,0004 = 134750000 Па
( Паскалей ) = 134,75 МПа ( МегаПаскалей, 1 МПа = 1000000 Па ).
ответ: давление платформы на рельсы увеличилось на 134,75 МПа.