Question

Какую ёмкость должен иметь конденсатор, чтобы при подключении к источнику напряжения 5 В его энергия равнялась энергии падающей со скоростью 19 м/с капли дождя? Массу капли принять равной 0,1 г. (Ответ округли до целых.)​

Answer 1

Ответ:

0 Ф (или в таком уж случае 1 Ф)

Объяснение:

Eк = W

Eк = (mv^2)/2

0,1 г = 0,0001 кг

W = (CU^2)/2

(mv^2)/2 = (CU^2)/2

C = (mv^2)/U^2

C = (0,0001 * 19^2)/25 = 0,001444 Ф = 0 Ф

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем воспользоваться формулой для кинетической энергии:

$E_k = \frac{1}{2}mv^2$

где:

• $E_k$ - кинетическая энергия (в джоулях),
• $m$ - масса объекта (в килограммах),
• $v$ - скорость объекта (в метрах в секунду).

В данной задаче масса капли равна 0.1 грамму, что эквивалентно 0.0001 килограмма (так как 1 г = 0.001 кг). Скорость капли равна 19 м/с.

Теперь мы можем вычислить кинетическую энергию капли:

$E_k = \frac{1}{2} \cdot 0.0001\,кг \cdot (19\,м/с)^2 = 0.00009\,Дж$

Теперь, чтобы найти ёмкость конденсатора, необходимо сравнить эту энергию с энергией, которую он может хранить. Энергия, которую можно запасать в конденсаторе, рассчитывается по формуле:

$E_c = \frac{1}{2}CV^2$

где:

• $E_c$ - энергия в конденсаторе (в джоулях),
• $C$ - ёмкость конденсатора (в фарадах),
• $V$ - напряжение на конденсаторе (в вольтах).

В данной задаче напряжение $V$ равно 5 В. Мы хотим найти ёмкость $C$.

Теперь у нас есть две формулы для энергии ($E_k$ и $E_c$), и мы знаем, что они должны быть равны:

$E_k = E_c$

$0.00009\,Дж = \frac{1}{2}C(5\,В)^2$

Теперь давайте решим это уравнение относительно $C$:

$0.00009\,Дж = \frac{1}{2}C(25\,В^2)$

Умножим обе стороны на 2:

$0.00018\,Дж = 25C\,В^2$

Теперь делим обе стороны на 25:

$C = \frac{0.00018\,Дж}{25\,В^2} \approx 0.0000072\,Ф$

Ответ округляем до целых, поэтому ёмкость конденсатора должна быть около 0.0000072 фарад.