Платформа з гарматою загальною масою 10т рухається зі швидкістю 10 м/с. Із гармати вилітає снаряд масою 50 книг у бік, протилежний руху платформи, зі швидкістю 680 м/с відносно поверхні Землі. Визначити швидкість платформи після пострілу.

Если считать, что плотность солёной воды больше, чем пресной, то думаю, что уровень повысится.

Если бы кубик был  из солёной воды, то после таяния уровень не изменился бы, потому что получившийся объём растаявшей солёной воды, умноженный на плотность солёной воды равен массе куска солёного льда, равен объёму вытесняемой солёной воды пока кубик ещё плавает.

Но наш кубик из пресной воды, следовательно при той же массе (поэтому давая такой же подъём уровня в сосуде, как и солёный кубик) пресный растает в бОльший объём воды, чем растаял бы солёный, и это повысит уровень.

Может ошибаюсь, но думаю что так. Нужно будет попробовать при случае.

ДАНО

S=100 см^2 =100*10^-4 м2

d=3 мм =3*10^-3 м

U=300 B

ε1=1  - относительная диэлектрическая проницаемость воздуха

ε2=5  - относительная диэлектрическая проницаемость фарфора

ε0   = 8.85*10^-12 Ф/м  - электрическая постоянная

W1 - ?  ω1 -?

W2 - ?  ω2 -?

 

РЕШЕНИЕ

 

Энергия поля конденсатора

W=CU^2/2

где

U - разность потенциалов на пластинах конденсатора

С - электроемкость

Емкость конденсатора

C=εε0S/d

W=CU^2/2 = εε0S/d  * U^2/2

W1=1*8.85*10^-12*100*10^-4/(3*10^-3) * 300^2/2 =1.3275*10^-6  Дж= 1.33 мкДж

W2=5*8.85*10^-12*100*10^-4/(3*10^-3) * 300^2/2 =6.6375*10^-6  Дж= 6.64 мкДж

 

Объемная плотность энергии поля конденсатора

ω=W/V   

где 

W - энергия поля конденсатора

V=Sd- объем, занимаемый по­лем (объем пространства между пластинами конденсатора )

ω=W/V =W/(Sd)

ω1=1.3275*10^-6  /(100*10^-4*3*10^-3)=0.044 Дж/м3

ω2=6.6375*10^-6  /(100*10^-4*3*10^-3)= 0.221 Дж/м3

 

ОТВЕТ

W1=1.3275*10^-6  Дж= 1.33 мкДж

W2=6.6375*10^-6  Дж= 6.64 мкДж

ω1=0.044 Дж/м3

ω2=0.221 Дж/м3