Можно ! докажите, что точечный заряд q и незаряженная заземленная стенка, находящаяся на расстоянии а от заряда, взаимодействуют с силой такой же величины, как и два заряда +q и –q , находящиеся на расстоянии 2а друг от друга.

1.

Дано

V1=2л =0.002м3                -вода

p1=1000 кг/м3

c1=4200 Дж/кг*С -по таблице

m2=400г=0.4кг -алюминий

с2=930 Дж/кг*С -по таблице

T1=15 C

T2=75 C

m3=30г=0.030кг -керосин

q=4.6*10^7 Дж/кг -по таблице

КПД - ?  примуса

РЕШЕНИЕ

КПД = (Q1+Q2) /Q3

Q1=c1m1(T2-T1)=c1*V1*p1*(T2-T1)=4200*0.002*1000*(75-15)= 504000 Дж

Q2=c2m2(T2-T1)=930*0.4*(75-15)= 22320 Дж

Q3=qm3=4.6*10^7*0.030=1380000 Дж

КПД = (Q1+Q2) /Q3=(504000+22320) / 1380000=0.38  (38%)

ответ КПД =0.38  (38%)

2

Дано

m1=0.1кг -лед

с1=2060 Дж/кг*С -по таблице

q1=335000 Дж/кг -по таблице

m2=5кг           -вода

p2=1000 кг/м3

c2=4200 Дж/кг*С -по таблице

Т1=-10 С

T2=80 C

T3= 0 C

T- ? установившаяся температура

РЕШЕНИЕ

Q -тепло для охлаждения ГОРЯЧЕЙ воды  от Т2= 80 С до Т3=0 С

Q=c2m2(T3-T2)=4200*5*(0-80)= -1680000 Дж

Q1 -тепло для нагревания льда от Т1= -10 С до Т3=0 С

Q1=c1m1(T3-T1)=2060*0.1*(0-(-10))= 2060 Дж

Q3 - тепло для полного плавления /таяния льда

Q3=q1m1=335000*0.1=33500 Дж

|Q| >|Q1+Q3|

ВЫВОД :

у ГОРЯЧЕЙ воды достаточно тепла , чтобы нагреть лед  до Т3=0 С ,затем 

полностью его расплавить  и нагреть ХОЛОДНУЮ воду от Т3=0 С до Т

ТОГДА

 Q2 - тепло для охлаждения ГОРЯЧЕЙ воды  от Т2= 80 С до Т

Q2=c2m2(T-T2)=4200*5*(T-80)

Q4 - тепло для нагревания ХОЛОДНОЙ воды  от Т3= 0 С до Т

Q4=c2m1(T-T3)=4200*0.1*(T-0)

уравнение теплового баланса

Q1+Q2+Q3+Q4=0

подставим известные значения

2060+4200*5*(T-80)+ 33500+4200*0.1*(T-0)=0

21420*Т -1644440=0

21420*Т =1644440

T=76.77 = 76.8 = 77 C  - ответ  на выбор

ответ 77 С

α ≈ 2°, T ≈ 4,9 мН

Объяснение:

Дано:

σ = 30 мкКл/м² = 3·10⁻⁵ Кл/м²

m = 0,5 г = 5·10⁻⁴ кг

q = 0,1 нКл = 10⁻¹⁰ Кл

g = 9,8 м/с²

ε₀ = 8,85·10⁻¹² Ф/м

Найти: T, α.

Напряжённость электрического поля бесконечной плоскости:

E = σ/(2ε₀).

Сила электростатического отталкивания между плоскостью и шариком:

F = q·E = q·σ/(2ε₀)  = qσ/(2ε₀)

Согласно второму закону Ньютона:

х:  F - T·sin α = 0

y:  T·cos α - mg = 0

T·sin α = F      (1)

T·cos α = mg  (2)

Найдём угол α. Для этого поделим (1) на (2): tg α = F/mg.

α = arc tg F/mg = arc tg (qσ/(2ε₀))/mg = arc tg qσ/(2ε₀mg) =

arc tg 10⁻¹⁰·3·10⁻⁵/(2·8,85·10⁻¹²·5·10⁻⁴·9,8) = arc tg 10⁻¹⁰·3·10⁻⁵/(2·8,85·10⁻¹²·5·10⁻⁴·9,8) = arc tg 3/(8,85·9,8) ≈ 2°

Найдём силу натяжения нити T из (2): T = mg/cos α =

5·10⁻⁴·9,8/cos 2° ≈ 4,9·10⁻³ Н = 4,9 мН.