Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов определяется законом Кулона: F = k*|q1|*|q2| / (ε*r²), где F – сила взаимодействия зарядов, Н; |q1| и |q2| – модули (положительные значения) взаимодействующих зарядов, Кл; ε – диэлектрическая проницаемость среды (ничего не сказано про среду, значит считаем, что всё происходит в воздухе, тогда примем ε = 1); r = 10 см = 0,1 м – расстояние между зарядами, м; k = 9*10^9 Н*м²/Кл² – постоянный коэффициент.
Я не буду писать единицы измерения, т.к. всё подставляю в СИ, и результат будет в СИ – ньютоны.
В первом случае: F1 = 9*10^9 * |-2*10^(-8)| * |-9*10^(-8)| / (1 * 0,1²), F1 = 0,00162 Н = 1,62 мН.
При соприкосновении шарики обменяются зарядами так, что они станут у них одинаковыми. Суммарный заряд был -11*10^(-8) Кл, значит после соприкосновения у каждого будет половина от этого значения, т.е. по -5,5*10^(-8) Кл. Во втором случае: F2 = 9*10^9 * |-5,5*10^(-8)| * |-5,5*10^(-8)| / (1 * 0,1²), F2 ≈ 0,00272 Н = 2,27 мН.
В обоих случаях оба заряда отрицательные, значит в обоих случаях сила взаимодействия имеет характер отталкивания.
КПД плитки η – это отношение количества теплоты Qв, подведённого к воде, к количеству теплоты, выделяемому плиткой Qп: η = Qв / Qп
Количество теплоты Qп, выделяемое плиткой, за время t: Qп = P*t, где P – мощность плитки, Вт. Количество теплоты Qв, подведённое к воде, можно выразить как: Qв = c*m*ΔT, где c = 4200 Дж/(кг*°C) – удельная теплоёмкость воды; m = 500 г = 0,5 кг – масса воды; ΔT = (Tкип - 20 °C) = (100 °C - 20 °C) = 80 °C – увеличение температуры воды, где Tкип = 100 °C – температура кипения воды.
Тогда КПД: η = c*m*ΔT / (P*t) Выразим отсюда время t: t = c*m*ΔT / (P*η) t = 4200 * 0,5 * 80 / (600 * 0,83) t ≈ 337 с.
------------------------
Решение:
ответ: (приблизительно)