55. разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора равна 900 в, емкость конденсатора 2 мкф; диэлектрик стекло ( = 6). конденсатор отключили от источника напряжения. какую работу нужно совершить, чтобы вынуть стекло из конденсатора? трением пренебрегаем.
Скорость электрона V на круговой стационарной орбите в атоме определяется соотношением:
V² = Z*k*e²/(m*r), где
Z = 1 – число протонов в ядре;
k = 9*10^9 Н*м²/Кл² – постоянная величина;
e = 1,6*10^(-19) Кл – элементарный заряд;
m = 9,1*10^(-31) кг – масса электрона;
r – радиус круговой орбиты, м.
Радиус первой стационарной орбиты электрона в атоме водорода (можно считать справочной величиной):
r1 = 5,29*10^(-11) м.
Радиус орбиты под номером N больше орбиты r1 в N² раз:
r5 = 5²*r1
r5 = 25*5,29*10^(-11) м
r5 = 1,3225*10^(-9) м
При расчёте скорости на пятой орбите V5 не буду писать единицы измерения: всё подставляю в СИ, результат получится в СИ, т.е. "м/с".
V5² = k*e²/(m*r5)
V5 = √(k*e²/(m*r5))
V5 = √(9*10^9 * (1,6*10^(-19))² / (9,1*10^(-31) * 1,3225*10^(-9)))
V5 ≈ 437545 м/с ≈ 437,5 км/с
Fт = G*m*M/R², то есть
m*g = G*m*M/R², где
M – масса Земли, кг;
R = 6400 км = 6,4*10^6 м – радиус Земли;
G = 6,67*10^(-11) Н*м²/кг² – гравитационная постоянная.
Сократим на массу m произвольно выбранного объекта:
g = G*M/R²
M = g*R²/G
M = 9,8 м/с² * (6,4*10^6 м)² / (6,67*10^(-11) Н*м²/кг²)
M ≈ 6,0*10^24 кг
Массу M выразим через среднюю плотность ρ и объём V:
M = ρ*V
Объём Земли (как шара):
V = 4/3*π*R³
M = ρ*4/3*π*R³
Отсюда средняя плотность Земли:
ρ = 3*M / (4*π*R³)
ρ = 3 * 6,0*10^24 кг / (4 * π * (6,4*10^6 м)³)
ρ ≈ 5481 кг/м³