Найти: E, φ
Дано:
m=2⋅10−4кг
l=0,5м
∠AOB=90∘
ε=1
g=10м/с2
k=14πε0ε=9⋅109ф/м
На каждый из зарядов (см. рисунок) действуют три силы: сила тяжести - mg→ ; сила натяжения нити - T⃗ и сила Кулона - F⃗ . Поскольку система зарядов находится в равновесии - геометрическая сумма сил равна нулевому вектору
mg→+T⃗ +F⃗ =0
спроецируем это равенство на оси координат с учетом того, что α=45∘ и cosα=sinα
x: Tcosα=mg
y: Tcosα=F=kq2l2
q=mgl2k−−−−−√
E⃗ =E⃗ 1+E⃗ 2
E1=E2=kql2=kmgl2−−−−√
E=2kmgl2−−−−−√
φ=2φ1=2kql=2kmg−−−−√
Объяснение:
Решение.
Пусть m1 − масса образовавшегося льда, m2 − масса пара.
Тогда масса воды до замерзания
m = m1 + m2. (1)
Количество выделившейся теплоты при кристаллизации воды массой m1.
Q1 = λm1.
Количество теплоты необходимое для испарения воды массой m2
Q2 = rm2.
Не учитывая потери при теплообмене, имеем
Q1 = Q2
или
λm1 = rm2.
С учетом (1)
λm1 = r(m − m1).
Разделим все уравнение на m
λm1/m = r(1 − m1/m).
Раскроем скобки, перегруппируем, окончательно будем иметь
m1/m = r/(r + λ)
После подстановки табличных значений
m1/m = 2,3 × 106/(2,3 × 106 + 3,3 × 105) = 0,87
от первоначальной массы.