Question

шарик массой ,m =100г падает с высоты h= 10 м При этом сила тяжести совершила работу, равную работе электрического поля при перемещении заряда между двумя точками с разностью потенциалов U=10B . Найдите величину заряда h , перемешанного электрическим полем ​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

A=mgh

U=A/q

q=mgh/U=100*10*9,8/10=980kл

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения механической энергии. При падении шарика работа силы тяжести преобразуется в его кинетическую энергию и потенциальную энергию:

1. Потенциальная энергия в начальный момент (на высоте h) равна:

   E1 = m * g * h,

   где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.81 м/с²), h - высота.

2. Потенциальная энергия в конечный момент (когда шарик достиг земли) равна нулю, так как он находится на поверхности земли.

3. Кинетическая энергия в конечный момент равна:

   E2 = (1/2) * m * v^2,

   где v - скорость шарика перед ударом о землю.

4. Работа силы тяжести равна изменению механической энергии:

   W = E2 - E1.

5. Работа электрического поля также может быть записана как:

   W = q * U,

   где q - величина заряда, перемещенного в поле, U - разность потенциалов.

Мы знаем, что работа силы тяжести равна работе электрического поля:

q * U = E2 - E1.

Теперь мы можем подставить известные значения:

q * 10 В = (1/2) * 0.1 кг * v^2 - 0.1 кг * 9.81 м/с² * 10 м.

q * 10 В = (0.005 кг * v^2) - (0.981 кг * м).

Мы также знаем, что v можно выразить через высоту h:

v = √(2 * g * h).

Подставляем это в уравнение:

q * 10 В = 0.005 кг * (2 * 9.81 м/с² * 10 м * h)^0.5 - 0.981 кг * м.

q * 10 В = 0.1 кг * (196.2 м * h)^0.5 - 0.981 кг * м.

Теперь мы можем решить это уравнение для q:

q = (0.981 кг * м + 0.1 кг * (196.2 м * h)^0.5) / 10 В.

q = 0.0981 кг * м + 0.01 кг * (196.2 м * h)^0.5.

q = 0.0981 кг * м + 1.962 м * кг^0.5 * h^0.5.

Теперь у нас есть выражение для величины заряда q в зависимости от высоты h.