В цилиндре площадью 100 см2, расположенном вертикально, находится газ. Газ покрыт поршнем массой 1 кг. Трение поршня движется свободно. При давлении газ нагревался, поршень поднимался на 40 см. Какую работу выполнял газ, если давление внешней среды было 105 Па? (запиши ответ, приблизившись к десятичной)
Если тело произвольной формы занимает внутри жидкости объем V, то действие жидкости на тело полностью определяется давлением, распределенным по поверхности тела, причем заметим, что это давление совершенно не зависит от материала тела — ("жидкости все равно на что давить").
Для определения результирующей силы давления на поверхность тела нужно мысленно удалить из объема V данное тело и заполнить (мысленно) этот объем той же жидкостью. С одной стороны, есть сосуд с жидкостью, находящейся в покое, с другой стороны внутри объема V — тело, состоящее из данной жидкости, причем это тело находится в равновесии под действием собственного веса (жидкость тяжелая) и давления жидкости на поверхность объема V. Так как вес жидкости в объеме тела равен pgV и уравновешивается равнодействующей сил давления, то величина ее равна весу жидкости в объеме V, т. е. pgV.
Напряжённость электри́ческого по́ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и равная отношению силы {\displaystyle {\vec {F}}}{\vec {F}}, действующей на неподвижный точечный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда {\displaystyle q}q[1]:
Напряжённость электрического поля
{\displaystyle {\vec {E}}}\vec E
Размерность
LMT−3I−1
Единицы измерения
СИ
В/м
Примечания
векторная величина
{\displaystyle {\vec {E}}={\frac {\vec {F}}{q}}.}{\displaystyle {\vec {E}}={\frac {\vec {F}}{q}}.}
Напряжённость электрического поля иногда называют силовой характеристикой электрического поля, так как всё отличие от вектора силы, действующей на заряженную частицу, состоит в постоянном[2] множителе.
В каждой точке в данный момент времени существует своё значение вектора {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E (вообще говоря — разное[3] в разных точках пространства), таким образом, {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E — это векторное поле. Формально это отражается в записи
{\displaystyle {\vec {E}}={\vec {E}}(x,y,z,t),}{\vec E}={\vec E}(x,y,z,t),
представляющей напряжённость электрического поля как функцию пространственных координат (и времени, так как {\displaystyle {\vec {E}}}\vec E может меняться со временем). Это поле вместе с полем вектора магнитной индукции представляет собой электромагнитное поле[4], и законы, которым оно подчиняется, есть предмет электродинамики.
Напряжённость электрического поля в Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах на метр [В/м] или в ньютонах на кулон [Н/Кл].