Question

Два одинаковых маленьких шарика массой 83 г каждый подвешены к одной точке на нитях длиной 20 см. Какой заряд (мкКл) надо сообщить каждому шарику, чтобы они разошлись под углом 110 друг к другу?

Answer 1

Ответ:

Удельная теплоемкость азота, когда его нагревают при постоянном объеме — 0,75 кДж/(кг⋅К).

Q = cmT, где T = 100K

m = vM, где v=2моль, M=28 г/моль - молярная масса азота

Тогда,

Q =cvMT= 0,75 * 1000 * 2 * 28 * 10^-3 * 100 = 4200Дж = 4,2Кдж

2 способ(более хороший):

Q = дельтаU + А

так как V = const, то А = 0, значит Q = дельтаU.

дельтаU = 5/2*v*RT, где v = 2 моль, 5/2 потому что азот двухатомный газ.

Q = 2.5 * 2 * 8.31 * 100 = 4155Дж

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Кулона, который гласит: сила притяжения между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

В данном случае, у нас есть два одинаковых шарика, каждый с зарядом Q, и расстояние между ними равно 20 см. Сила притяжения между ними должна быть достаточной, чтобы создать угол 110 градусов между нитями.

Сначала найдем силу притяжения между шариками. Пусть F будет сила притяжения, тогда:

F = k * (Q^2) / r^2,

где k - постоянная Кулона (8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), Q - заряд каждого шарика, r - расстояние между шариками.

Следующий шаг - вычислить силу, действующую на каждый из шариков вдоль нити. Поскольку угол между нитями составляет 110 градусов, то сила, действующая вдоль нити, должна быть равна половине силы притяжения:

F_parallel = F * cos(110° / 2).

Зная, что F_parallel = mg (сила притяжения равна весу шарика), мы можем записать:

mg = F * cos(110° / 2).

Масса шарика m = 83 г = 0.083 кг, ускорение свободного падения g = 9.8 м/с^2.

Теперь мы можем решить это уравнение относительно заряда Q:

Q = sqrt((mg / (cos(110° / 2))) * (r^2 / k)).

Подставим известные значения:

Q = sqrt((0.083 кг * 9.8 м/с^2) / (cos(55°) * (0.2 м)^2 / (8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2)).

После вычислений мы получим:

Q ≈ 7.73 мкКл.

Таким образом, чтобы шарики разошлись под углом 110 градусов, каждому шарику следует сообщить заряд около 7.73 мкКл.