Question

Решите пожалуйста задачи. С Дано: и Решение: 1) Эхо, вызванное ружейным выстрелом, дошло до стрелка через 4 с после выстрела. На каком расстоя¬нии от наблюдателя находится преграда, от которой произошло отражение звука? Скорость звука в воздухе равна 330 м/с. 2) Металлический шарик, подвешенный на пружине, поместили в однородное вертикальное электрическое поле напряженностью 400 Н/Кл. При этом растяжение пружины увеличилось на 10 см. Найдите заряд шарика, если жесткость пружины равна 200 Н/м. 3) Чему равна работа при перемещении заряда величиной в 2 Кл из точки А в точку В, разность потенциалов между которыми составляет 0,5 кВ?

Answer 1

№1
Дано:
t=4c
v=330 м/с
s=?
Решение:
s=v*t=330м/с*4с=1320м
Ответ: s=1320м

№2
Дано:
E=400Н/Кл
l=0,1м
k=200Н/м
q=?
Решение:
Система находится в спокойствии=> По третьему закону Ньютона:
|Fэлектрического поля|=|-Fнатяжения пружины|
Fэлектрического поля=Fнатяжения пружины
E*q=k*l
q=(k*l)/E=(200Н/м*0,1м)/400Н/Кл=0,05Кл
Ответ:q=0,05Кл

№3
Дано:
q=2Кл
U=0,5*10^3В (Разность потенциалов, говоря человеческим языком, обычное напряжение)
A=?
Решение:
U=A/q => A=U*q=0,5*10^3В*2Кл=1*10^3В=1кВ
Ответ: U=1кВ 

Answer 2

Давайте рассмотрим каждую из задач по порядку:

1. Расстояние до преграды, от которой произошло отражение звука:

Сначала найдем время, за которое звук прошел от стрелка до преграды и обратно (т.е., время, в течение которого звук дошел до стрелка). Мы знаем, что скорость звука в воздухе равна 330 м/с, и звук прошел этот путь дважды (туда и обратно), за время 4 секунды. Таким образом, расстояние (путь) можно найти по формуле:

Расстояние = (Скорость) x (Время) Расстояние = 330 м/с x 4 с = 1320 м

Теперь мы знаем, что звук прошел расстояние 1320 между стрелком и преградой. Отражение произошло в середине этого расстояния, поэтому расстояние от преграды до точки отражения равно половине этой дистанции:

Расстояние от преграды до точки отражения = 1320 м / 2 = 660 м

Ответ: Расстояние от преграды до точки отражения звука составляет 660 метров.

2. Заряд шарика:

Зная, что растяжение пружины увеличилось на 10 см (0.1 м), и жесткость пружины равна 200 Н/м, мы можем использовать закон Гука для определения силы, действующей на шарик:

F = -k * Δx

где F - сила, k - жесткость пружины, Δx - изменение длины пружины.

F = -200 Н/м * 0.1 м = -20 Н

Теперь мы знаем, что на шарик действует сила -20 Н. Сила электрического поля определяется как:

F = q * E

где F - сила, q - заряд, E - напряженность поля.

Таким образом, мы можем найти заряд:

q = F / E = (-20 Н) / (400 Н/Кл) = -0.05 Кл

Ответ: Заряд шарика равен -0.05 Кл (знак "-" указывает на то, что заряд отрицательный).

3. Работа при перемещении заряда:

Работа (W) при перемещении заряда из точки А в точку В в электрическом поле определяется следующей формулой:

W = q * ΔV

где W - работа, q - величина заряда, ΔV - разность потенциалов между точкой А и точкой В.

В данном случае, величина заряда q равна 2 Кл, а разность потенциалов ΔV равна 0.5 кВ, что можно перевести в вольты (1 кВ = 1000 В):

ΔV = 0.5 кВ = 500 В

Теперь мы можем найти работу:

W = (2 Кл) * (500 В) = 1000 Дж

Ответ: Работа при перемещении заряда величиной в 2 Кл из точки А в точку В, разность потенциалов между которыми составляет 0.5 кВ, равна 1000 Дж.