Объяснение:
Дано:
W₁ - первоначальная энергия конденсатора
ε = 81
W - ?
Емкость воздушного конденсатора:
C₁ = ε₀·S / d
Емкость конденсатора c диэлектриком ε:
C = ε·ε₀·S / d
1)
Конденсатор отключён от источника питания.
В этом случае остается постоянным заряд конденсатора q. Тогда:
W = q² / (2·C)
Емкость увеличилась в ε раз, значит энергия уменьшится в ε раз:
W = W₁ / 81 Дж
2)
Конденсатор подключен к источнику питания.
В этом случае остается постоянным напряжение на конденсаторе U. Тогда:
W = C·U² / 2
Емкость увеличилась в ε раз, значит энергия тоже увеличится в ε раз:
W = ε·W₁ = 81·W₁ Дж
W=m*(g*h + v²/2)
m=W/(g*h+v²/2)=16.4/(10*8+4/2)=0.2 кг
W=m*vo²/2
vo=√(2*W/m)=√(2*16.4/0.2)≈12.8 м/с