Паровой молот мощностью 465 кВт получает от нагревателя за 1,9 час(-а) количество теплоты, равное 6641 МДж. Какое количество теплоты получает за это же время холодильник?
А) Если конденсатор сначала заряжают, а затем отключают от источника напряжения, то неизменным остается заряд q на обкладках, а при увеличении втрое расстояния изменяется емкость С и напряжение U на нем. Соответственно энергия W=q^2/2C. Так как емкость С=eS/d, C1=eS/d, C2=eS/3d =C1/3, то W2=3W1. б) Если конденсатор остается подключенным, то у такого конденсатора изменяется вследствие увеличении расстояния его емкость С2=C1/3 и заряд на обкладках q=C*U. U естественно остается тем же, а q2=C2*U=C1*U/3. W2=q2^2/2C2=3(C1*U)^2/9*2*C1=(C1*U)^2/6*C1=C*U^2/6=W1/3, W1=C*U^2/2.
б) Если конденсатор остается подключенным, то у такого конденсатора изменяется вследствие увеличении расстояния его емкость С2=C1/3 и заряд на обкладках q=C*U. U естественно остается тем же, а q2=C2*U=C1*U/3.
W2=q2^2/2C2=3(C1*U)^2/9*2*C1=(C1*U)^2/6*C1=C*U^2/6=W1/3, W1=C*U^2/2.
q₁ = 5q₂
Если заряды одного знака, то они уравняются после соприкосновения
на каждом шарике q = (q₁+q₂)/2 = (5q₂+q₂)/2 = 3q₂
До прикосновения F₁ = k q₁*q₂/r² = k 5q₂²/r²
После прикосновения F₂ = k (3q₂)²/r² = k 9q₂²/r²
F₂/F₁ = [k 9q₂²/r²]/[k 5q₂²/r²] = 9/5 = 1,8
Сила отталкивания возросла 1,8 раза.
Если заряды разного знака, то они после соприкосновения
на каждом шарике будет заряд q = (q₁+q₂)/2 = (5q₂+(-q₂))/2 = 2q₂
До прикосновения заряды притягивались F₁ = k q₁*q₂/r² = k 5q₂²/r²
После прикосновения отталкиваются F₂ = k (2q₂)²/r² = k 4q₂²/r²
F₂/F₁ = [k 4q₂²/r²]/[k 5q₂²/r²] = 4/5 = 0,8
Сила отталкивания стала по модулю на 20% меньше, чем была сила притягивания.