В U - подобную трубку налили ртуть. В правое колено трубки долили керосин до высоты 12,6 см.
Сколько воды необходимо долить в левое колено, чтобы поверхности керосина и воды были на одном уровне? ответ запишите в сантиметрах

α ≈ 2°, T ≈ 4,9 мН

Объяснение:

Дано:

σ = 30 мкКл/м² = 3·10⁻⁵ Кл/м²

m = 0,5 г = 5·10⁻⁴ кг

q = 0,1 нКл = 10⁻¹⁰ Кл

g = 9,8 м/с²

ε₀ = 8,85·10⁻¹² Ф/м

Найти: T, α.

Напряжённость электрического поля бесконечной плоскости:

E = σ/(2ε₀).

Сила электростатического отталкивания между плоскостью и шариком:

F = q·E = q·σ/(2ε₀)  = qσ/(2ε₀)

Согласно второму закону Ньютона:

х:  F - T·sin α = 0

y:  T·cos α - mg = 0

T·sin α = F      (1)

T·cos α = mg  (2)

Найдём угол α. Для этого поделим (1) на (2): tg α = F/mg.

α = arc tg F/mg = arc tg (qσ/(2ε₀))/mg = arc tg qσ/(2ε₀mg) =

arc tg 10⁻¹⁰·3·10⁻⁵/(2·8,85·10⁻¹²·5·10⁻⁴·9,8) = arc tg 10⁻¹⁰·3·10⁻⁵/(2·8,85·10⁻¹²·5·10⁻⁴·9,8) = arc tg 3/(8,85·9,8) ≈ 2°

Найдём силу натяжения нити T из (2): T = mg/cos α =

5·10⁻⁴·9,8/cos 2° ≈ 4,9·10⁻³ Н = 4,9 мН.

Теплопроводность – это свойство, при котором передается тепловая энергия в данном веществе. В домашних условиях можно наблюдать применение теплопроводности:
- для лучшего сохранения тепла, дом утепляют (стены дома покрывают такими материалами как пенопласт или минеральная вата, они имеют низкую теплопроводность);
- для уменьшения потерь тепла в термосе, его стенки делают двойными (уменьшается теплопроводность);
- кастрюли, сковородки изготовляются из металлов (они имеют высокую теплопроводность). ...