В вакууме на одной прямой находятся три точечных заряда: q1= -3 нКл, q2 = 5 нКл, q3 = 4 нКл, при этом q1 и q2 закреплены в определенных местах на расстоянии l = 20 см друг от друга. Определите расстояние между первым и третьим зарядами, при котором равнодействующая сил, действующих на третий заряд, станет равной нулю.

Показать ответ

Ответ:

Kseniya105228

15.08.2021 10:51

Посчитаем поле бесконечной равномерно заряженной нити. Из аксиальной симметрии задачи следует, что и поле имеет аксиальную симметрию. Другими словами, оно является функцией только расстояния от нити до точки наблюдения: $\mathbf{E}=E(r)\cdot \mathbf{e_r}}$
Здесь $\mathbf{e_r}$ - единичный вектор вдоль перпендикуляра из точки наблюдения на нить, он "смотрит" прочь от последней, а

- расстояние от точки наблюдения до нити.
Для того, чтобы посчитать поле в явном виде, проще всего воспользоваться теоремой Гаусса.
Выберем такую поверхность: это цилиндр, ось которого совпадает с нитью, радиусом

и длиной образующей

.
Теорема Гаусса гласит, что поток поля через замкнутую поверхность с точностью до размерного множителя $\frac{1}{\varepsilon_0}$ равен заряду внутри нее:
$$\int\limits_{\partial V} \mathbf{E}\cdot \mathrm d\mathbf S=\frac{1}{\varepsilon_0}\int\limits_V \rho\ \mathrm d V$
Левая часть в нашем случае распадается на три слагаемых:
1) поток через боковую поверхность,
2) поток через верхнее дно,
3) поток через нижнее дно.
Очевидно, что два последних вклада не дадут, поскольку, как уже было сказано, поле имеет только радиальные компоненты, а значит, перпендикулярно плоскостям, в которых лежат основания цилиндра.
Первое слагаемое дает вклад $\Phi=E(r)\cdot 2\pi r\cdot l$
Правая часть теоремы Гаусса тоже очень легко считается.
$Q=\lambda l$
Итак,
$E(r)2\pi rl=\dfrac{1}{\varepsilon_0}\lambda l.$
Отсюда легко выразить явный вид поля:
$E(r)=\dfrac{\lambda}{2\pi \epsilon_0}\cdot \dfrac 1r$ .
Все, подставим числа, посчитаем.
$E(r)=\dfrac{k\lambda}{2r}=\dfrac{9\cdot 10^9\cdot 2\cdot 10^{-4}}{2\cdot 10\cdot 10^{-2}}=900\mathrm{\ \dfrac Vm}.$

0,0(0 оценок)

Ответ:

magamedaliev150

17.07.2021 10:03

Может вот это?:Барометр-анероид – это прибор для измерения атмосферного давления, основанного на безжидкостном исполнении. Действие прибора основано на измерении вызываемых атмосферным давлением упругих деформаций тонкостенного металлического сосуда, из которого откачан воздух.

Барометр анероид был специально создан для домашнего использования, по причине того, что ртутные барометры опасны – случайное повреждение может вызвать серьёзную утечку ртути.

Наиболее применимы в быту механические барометры (барометр анероид) . В них отсутствует жидкость. Барометр анероид определяет атмосферное давление, воздействующее на тонкостенную металлическую коробку, внутри которой создано разрежение. Если атмосферное давление понижается, коробка барометра анероида расширяется, а при повышении – сжимается. На практике в барометре анероиде часто используется несколько последовательных анероидных коробок, и имеется специальная передаточная система, которая управляет стрелкой, движущейся шкале.

В домашних условиях анероид хорошо справляется с определением предстоящего изменения погоды.

Давление с изменением высоты меняется (снижается с высотой и повышается в низинах) . То же самое запросто можно сказать и о прогнозе погоды: в сухое время, обычно, наблюдается повышенное атмосферное давление, а его понижение вызывает ветер и осадки: снег, дождь, туман.

При одном и том же атмосферном давлении высота ртутного столба зависит от температуры и ускорения свободного падения, которое несколько меняется в зависимости от широты и высоты над уровнем моря. Чтобы исключить зависимость высоты ртутного столба в барометре от этих параметров, измеренную высоту приводят к температуре 0°С и ускорению свободного падения на уровне моря на широте 45° и, введя инструментальную поправку, получают давление на станции.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика