Добрый день! Давайте разберем по порядку каждый пункт задания.
1. Вычисление напряженности электрического поля ξ и потенциала φ в точках А, Б и В, находящихся внутри сосуда и удаленных от центра шарика (точки М) на расстояния г.
Напряженность электрического поля ξ в точке может быть найдена с помощью формулы:
ξ = Q / (4πεr²),
где Q - заряд шарика, ε - относительная диэлектрическая проницаемость среды, r - расстояние от центра шарика до точки.
Потенциал φ в точке можно вычислить с помощью формулы:
φ = k * Q / r,
где k - электростатическая постоянная (k = 1 / (4πε)).
Теперь рассмотрим каждую точку по отдельности:
- В точке А, расстояние гА = 20 см от центра шарика, поэтому мы можем использовать формулу для вычисления напряженности поля и потенциала в точке А.
ξ = Q / (4πεr²) = Q / (4πε(гА)²),
φ = k * Q / r = k * Q / гА.
- В точке Б, расстояние гБ = 40 см от центра шарика, поэтому мы можем использовать формулу для вычисления напряженности поля и потенциала в точке Б.
ξ = Q / (4πεr²) = Q / (4πε(гБ)²),
φ = k * Q / r = k * Q / гБ.
- В точке В, расстояние гВ = 60 см от центра шарика, поэтому мы можем использовать формулу для вычисления напряженности поля и потенциала в точке В.
ξ = Q / (4πεr²) = Q / (4πε(гВ)²),
φ = k * Q / r = k * Q / гВ.
2. Вычисление силы F, с которой поле действует на точечный заряд q = 5 • 10^-12 Кл, помещаемый поочередно в указанные точки.
Сила F, с которой поле действует на точечный заряд q, может быть найдена с помощью формулы:
F = q * ξ,
где ξ - напряженность электрического поля в точке.
Мы можем вычислить силу для каждой точки следующим образом:
- В точке А:
FА = q * ξА = q * (Q / (4πε(гА)²)).
- В точке Б:
FБ = q * ξБ = q * (Q / (4πε(гБ)²)).
- В точке В:
FВ = q * ξВ = q * (Q / (4πε(гВ)²)).
3. Построение графиков зависимостей напряженности поля ξ и силы F от расстояния г.
Для построения графиков зависимости напряженности поля и силы от расстояния г, мы должны привести значения напряженности и силы для соответствующих значений расстояния г. Значения напряженности и силы, которые мы вычислили для каждой точки А, Б и В, в точках с различным значением расстояния г, должны быть отмечены на графиках. Затем мы должны соединить полученные точки гладкими линиями для каждого графика.
4. Влияние на напряженность, потенциал и силу поля заряженного шарика изменение знака его заряда.
Если мы изменяем знак заряда шарика, то это приводит к изменению направления векторов электрического поля, так как напряженность поля направлена от положительно заряженных объектов к отрицательно заряженным. Следовательно, изменение знака заряда приведет к изменению направления электрического поля, но не затронет величину напряженности, потенциала и силы поля.
5. Вычисление напряженностей поля в точке М (г = 0) и на поверхности заряженного шарика.
- В точке М:
Напряженность поля в точке М может быть найдена с помощью формулы:
ξM = Q / (4πεRш²),
где Rш - радиус шарика.
- На поверхности шарика:
Напряженность поля на поверхности шарика может быть найдена с помощью формулы:
ξповерхность = Q / (4πεRш²).
6. Изменение напряженности, потенциала и силы поля шарика в указанных точках при заполнении сосуда минеральным маслом, относительная диэлектрическая проницаемость которого ε = 2,25.
При заполнении сосуда минеральным маслом, относительная диэлектрическая проницаемость ε значения электрической постоянной изменится соответственно на значение относительной диэлектрической проницаемости масла. Таким образом, напряженность поля, потенциал и сила поля в указанных точках будут изменены по следующим формулам:
- Напряженность поля ξ в точках А, Б и В будет равна:
ξ' = ξ * sqrt(ε'),
где ξ - исходная напряженность поля, ε' - измененное значение относительной диэлектрической проницаемости масла.
- Потенциал φ в точках А, Б и В будет равен:
φ' = φ * sqrt(ε'),
где φ - исходный потенциал, ε' - измененное значение относительной диэлектрической проницаемости масла.
- Сила F, с которой поле действует на точечный заряд, будет равна:
F' = F / sqrt(ε'),
где F - исходная сила, ε' - измененное значение относительной диэлектрической проницаемости масла.
Надеюсь, я понятно объяснил каждый шаг и ответил на ваш вопрос. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!
1. Деформации, которые полностью исчезают после прекращения действия внешних сил, называются упругими. Это свойство имеет, например, резина, пружины и другие упругие материалы. После деформации эти материалы возвращаются в свое исходное состояние.
2. Соответствие между предметами и видами деформации выглядит следующим образом:
- 1. Ножка скамейки - Г. Изгиб
- 2. Сиденье скамейки - Б. Растяжение
- 3. Натянутая струна - Б. Растяжение
- 4. Винт мясорубки - А. Кручение
3. В кристаллических телах физические свойства зависят от выбранного направления внутри тела. Например, кристаллические минералы и металлы обладают анизотропией, то есть их свойства различны в разных направлениях.
4. Твердые аморфные тела имеют определенную температуру (точку) плавления. Это означает, что при достижении определенной температуры они становятся жидкими. Примерами таких материалов являются стекло или пластмасса.
5. Если сила направлена параллельно закрепленному концу, то тело испытывает деформацию в виде сдвига. Такой тип деформации характерен, например, для смазки между двумя пластинами.
6. Олово, свинец и вар обладают пластичностью, то есть незначительные деформации вызывают у них остаточную деформацию. Поэтому эти материалы являются пластичными.
7. Использование защитных стекол в устройствах аварийной сигнализации и размельчение руды в дробилках возможно благодаря пластическим свойствам вещества. То есть такие материалы могут деформироваться без разрушения под действием внешних сил.
8. Для аморфных тел характерно отсутствие температуры плавления. Такие материалы не имеют определенной температуры перехода из твердого в жидкое состояние. Примерами аморфных материалов могут служить стекло или пластмасса.
9. Пластичность - это свойство твердого тела, при котором деформация сохраняется после снятия нагрузки. Такое поведение материала обычно наблюдается при больших деформациях, при которых возникает сложное взаимодействие атомов или молекул вещества.
10. Анизотропия - это зависимость физических свойств от направления внутри кристалла. В кристаллических твердых телах атомы или молекулы упорядочены в определенном порядке, и их свойства могут зависеть от направления этого упорядочения.
Вариант 2:
1. Деформации, которые полностью не исчезают после прекращения действия внешних сил, называются пластичными. Это свойство имеют, например, глина, некоторые металлы и другие пластичные материалы.
2. Соответствие между предметами и видами деформации выглядит следующим образом:
- А. Якорная цепь - 3. Изгиб
- Б. Дверной ключ - 2. Растяжение
- В. Стены зданий - 4. Сжатие
- Г. Гимнастическая перекладина - 1. Кручение
3. В аморфных телах физические свойства не зависят от выбранного направления внутри тела. Например, стекло или пластмасса не обладают анизотропией.
4. Твердые кристаллические тела имеют определенную температуру (точку) плавления. Такие материалы переходят из твердого в жидкое состояние при достижении определенной температуры.
5. Если тело на концах опирается, а в середине нагружено, то оно испытывает деформацию в виде изгиба. Примером такой деформации может служить гнутая перекладина.
6. Кремниевая, углеродистая и молибденовая сталь являются пластичными материалами. Они способны деформироваться без разрушения при очень больших нагрузках.
7. Штамповка, изгиб, волочение, прокатка, ковка изделий из металла возможны благодаря пластическим свойствам вещества.
8. Изотропия - это свойство твердых тел, при котором их физические свойства не зависят от направления внутри кристалла.
9. Упругость - это свойство твердых тел, при котором они возвращаются в исходное состояние после снятия нагрузки. То есть деформация исчезает.
10. Только для кристаллических тел характерно свойство изотропии, то есть независимость физических свойств от направления внутри кристалла. Такое свойство обычно связано с упорядоченным расположением молекул или атомов вещества.
