Пластины плоского конденсатора площадью 100 см2находятся на расстоянии 2 смдруг от друга между ними заполнено слюдой. Заряд на пластинах равен 0,3 нКл. Найти: 1) силу взаимного притяжения пластин; 2) разность потенциалов между пластинами; 3) плотность энергии электрического поля.
Нужно с подробным описанием действий!

Дано:

m = 100 гр = 0,1 кг

k = 0,5 кН/м = 500 Н/м

A = 20 см = 0,2 м

-------------------------------------

Найти:

E - ?     υ(max) - ?

Запишем формулы кинетической энергий и потенциальной энергий тела при деформированной пружины:

- Кинетическая энергия

- Потенциальная энергия

Теперь мы используем закон сохранения механической энергий:

- Закон сохранение энергий

Максимальное отклонение равно амплитуде колебания, скорость в этом энергий равно нулю, давайте запишем:

Пусть υ = 0, тогда:

Пусть x = A, следовательно: - Общая формула сохранения механической энергий.

E = 500 Н/м × (0,2 м)²/2 = 500 Н/м × 0,04 м²/2 = 20 Н×м/2 = 10 Н×м = 10 Дж

Максимальная скорость достигается в положений равновесия, при этом его отклонение равно нулю:

Пусть x = 0, тогда: , следовательно мы получим:

υ(max) = 0,2 м × √500 Н/м/0,1 кг = 0,2 м × √500 кг×м/с²/м / 0,1 кг = 0,2 м × √500 кг/с²/0,1 кг = 0,2 м × √5000 1/с² = 0,2 м × √5000 с⁻² ≈ 0,2 м × 70,71 с⁻¹ ≈ 14,142 м/с ≈ 14,14 м/с

ответ: E = 10 Дж, υ(max) = 14,14 м/с

Объяснение:

Дано:

E₁ = E₂ = E = 50,0 В

r₁ = r₂ = r = 4,00 Ом

R = 8,00 Ом

Rл = 16,0 Ом

________________

Uл₂ - ?

1)

Для удобства пронумеруем все резисторы ( см. Приложение)

Сопротивления R₄,  R₅  и R₆ соединены последовательно. Поэтому:

R₄₅₆ = R₄ + R₅ + R₆ = 8,00 + 16,0 + 8,00 = 32,0 Ом

Сопротивления R₂ и R₄₅₆ соединены параллельно, поэтому

R₂₄₅₆ = R₂·R₄₅₆₆ / (R₂ + R₄₅₆)  = 16,0·32,0 / (16,0 + 32,0) ≈ 10,7  Ом

Общее сопротивление:

R = R₁ + R₂₄₅₆ + R₃ = 8,00 + 10,7 + 8,00 = 26,7 Ом

2)

По закону Ома для полной цепи:

I = 2·E / (R + 2·r)

I = 100 / (26,7 + 8,00) = 2,88 А

U = I·R = 2,88·26,7 ≈ 76,9 В

3)

U₁ + U₃ = I·R₁ + I·R₃ = I·(R₁ + R₃) = 2,88·(8,00 + 8,00) = 46,1 В

Тогда

U₂ = U - (U₁+U₂) = 76,9 - 46,1 =30,8 В

4)

I₄₅₆ = U₂ / R₄₅₆ = 30,8 / 32,0 ≈ 0,96 А

И тогда напряжение на лампе 2:

Uл₂= U₅ = I₄₅₆·R₅ = 0,96·16 ≈ 15,4 В

Правильный ответ:

2) 15,4 В