Question

физика. Какую ёмкость должен иметь конденсатор, чтобы при подключении к источнику напряжения 3 В его энергия равнялась энергии падающей со скоростью 14 м/с капли дождя? Массу капли принять равной 0,1 г. (Ответ округли до целых. )​

Answer 1

Объяснение:

Дано

U=3 B

v=14 м/с

m=0,1 г=0,0001 кг

Найти

С=?

Решение

Wp=(C×U²)/2

Wк=(m×v²)/2

Wp=Wк

(C×U²)/2 = (m×v²)/2

C×U²=m×v²

C=(m×v²)/U²

C=(0,0001×14²)/3²= 0,0196/9= 0,00217778 Ф = 2177,78×10`⁶ Ф = 2178 мкФ

Ответ: 2178 мкФ

Answer 2

Для решения этой задачи нужно воспользоваться формулой энергии конденсатора и формулой кинетической энергии.

Энергия конденсатора (Эк) определяется формулой:

\[ Эк = \frac{1}{2} C U^2, \]

где: - \( C \) - ёмкость конденсатора, - \( U \) - напряжение на конденсаторе.

Кинетическая энергия (Эк) капли дождя определяется формулой:

\[ Эк = \frac{1}{2} m v^2, \]

где: - \( m \) - масса капли дождя, - \( v \) - её скорость.

Мы знаем, что энергия конденсатора равна энергии капли дождя. Поэтому у нас есть уравнение:

\[ \frac{1}{2} C U^2 = \frac{1}{2} m v^2. \]

Мы знаем, что \( U = 3 \) В и \( v = 14 \) м/с. Массу капли \( m \) нужно перевести из граммов в килограммы (\( 0.1 \) г = \( 0.0001 \) кг).

Теперь можем решить уравнение относительно ёмкости \( C \):

\[ \frac{1}{2} C (3)^2 = \frac{1}{2} (0.0001) (14)^2. \]

Упрощаем уравнение:

\[ \frac{9}{2} C = 0.0001 \times 98. \]

Далее, делим обе стороны на \( \frac{9}{2} \):

\[ C = \frac{0.0001 \times 98}{\frac{9}{2}}. \]

Решив это уравнение, получаем \( C \approx 0.000011 \) Ф (фарад).

Таким образом, ёмкость конденсатора должна быть примерно \( 0.000011 \) Ф.