Снаряд, выпущенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты 3 км. Какой скоростью он обладал на половине высоты?

q = 5*10^-4cos(10^3πt), С= 10 пФ = 10*10^-12 Ф.
1.Найдите:
А) Амплитуду колебаний заряда.
В общем виде уравнение колебаний заряда  q=qm*cos(ωt). Cопоставляя получаем qm=5*10^-4 Кл.
Б) Период. ω= 10^3π. Из ω = 2π/T, T=2π/ω=2π/(10^3π)=2*10^-3 c.
В) Частоту. Из υ=1/T, υ=1/(2*10^-3) =0,5*10^3 Гц= 500 Гц.
Г) Циклическую частоту. ω= 10^3π Гц= 3140 Гц.

 2. Запишите уравнения зависимости напряжения на конденсаторе от времени:     
Из формулы емкости конденсатора  С=q/U имеем
 u(t) = q(t)/C = 
(5*10^-4cos(10^3πt))/(10*10^-12) = 0,5*10^8 cos(10^3πt):

и силы тока в контуре от времени: в общем виде i(t) =q(t) '=Imcos(ωt+π/2) - ток опережает колебания напряжения на конденсаторе на π/2, Im=ω*qm; Im=10^3π*5*10^-4=1,57 A.
Значит i(t) =1,57cos(10^3πt+π/2).

Объяснение:

Дано:

V₀ = 10 м/с

H = 3 м

____________

S₂/S₁ - ?

1)

Фейерверк взрывается на горизонтальной поверхности.

Дальность полета осколков максимальна при угле α=45⁰.

Радиус разлета:

R₁ = V₀²·sin 2α / g = 10²·1 / 10 = 10 м.

2)

Теперь проделаем следующую работу: перенесем эту горизонтальную плоскость на высоту H в точку А.

Сделаем чертеж.

В точке B осколок падает под углом α к горизонту.

Разложим скорость на две составляющие. Поскольку угол α=45°, то:

Vₓ = Vy = V₀·cos 45° = 10·√2 / 2 ≈ 7 м/с

Время падения найдем из уравнения:

Н = Vy · t + g·t²/2

3 = 7·t + 5·t²

Отсюда:

t = 0,34 с

L = Vₓ·t = 7·0,34 ≈ 2,4 м

Тогда:

R₂ = R₁ + L = 10 + 2,4 = 12,4 м

3)

Отношение площадей равно квадрату отношения радиусов:

S₂/S₁ = (R₂/R₁)² = (12,4 / 10)² ≈ 1,5 раза