Если конденсатор С1 сначала заряжают q1=C1U1, а потом отключают от источника, то заряд q1 остается неизменным,a меняется емкость Собщ=С1+С2 и напряжение на нем U2=q1/Cобщ=q1/(C1+C2)=C1U1/(C1+C2). Энергия заряженного проводника W=q^2/2C, следовательно первоначально W1=q1^2/2C1. По закону сохранения зарядов q1=q11+q12. Потенциалы после соединения станут одинаковыми: q11/C1=q12/C2, q11/q12=C1/C2 , q1/q12=q11/q12+1, q1/q12=C1/C2+1, q12=q1/(1+C1/C2), q11=q12(C1/C2), q11=((q1/(1+C1/C2))(C1/C2)=q1/(1+C2/C1). Энергия первого конденсатора станет равной W2=q11^2/2C1=q1^2/(2C1(1+C2/C1)^2) меньше начальной в (1+C2/C1)^2 раз.
Сначала посчитаем вес цилиндра (а показания динамометра — это именно вес) в воздухе. Он равен произведению массы цилиндра на ускорение свободного падения. которое примем за 10 м/сек². Масса, в свою очередь, равна произведению плотности алюминия на объём цилиндра. Рвозд = 0,4×10⁻³×2700×10 = 10,8 н. В воде этот вес уменьшится на величину архимедовой силы. Она, в свою очередь, равна весу воды в объёме цилиндра. Fарх = 0,4×10⁻³×1000×10 = 4 н. Тогда Рводы = 10,8 - 4 = 6,8 н. ответ: в воздухе 10,8 ньютон, в воде 6,8 ньютон.
Собщ=С1+С2 и напряжение на нем U2=q1/Cобщ=q1/(C1+C2)=C1U1/(C1+C2).
Энергия заряженного проводника W=q^2/2C, следовательно первоначально
W1=q1^2/2C1. По закону сохранения зарядов q1=q11+q12. Потенциалы после соединения станут одинаковыми: q11/C1=q12/C2, q11/q12=C1/C2 ,
q1/q12=q11/q12+1, q1/q12=C1/C2+1, q12=q1/(1+C1/C2), q11=q12(C1/C2),
q11=((q1/(1+C1/C2))(C1/C2)=q1/(1+C2/C1). Энергия первого конденсатора станет равной W2=q11^2/2C1=q1^2/(2C1(1+C2/C1)^2) меньше начальной в
(1+C2/C1)^2 раз.
Масса, в свою очередь, равна произведению плотности алюминия на объём цилиндра.
Рвозд = 0,4×10⁻³×2700×10 = 10,8 н.
В воде этот вес уменьшится на величину архимедовой силы.
Она, в свою очередь, равна весу воды в объёме цилиндра.
Fарх = 0,4×10⁻³×1000×10 = 4 н.
Тогда Рводы = 10,8 - 4 = 6,8 н.
ответ: в воздухе 10,8 ньютон, в воде 6,8 ньютон.