Заряженный металлический шарик массой 40 ги объемом 4,2 см3 лежит
на дне сосуда с жидкостью. После того как систему поместили в однород-
ное электростатическое поле напряженностью 4,0 MB/м, шарик всплыл.
Найдите минимальный заряд шарика. Плотность жидкости — 800 кг/м3,
диэлектрическая проницаемость — 5.
ооо
4) 1130 кг/м³
5) 50 Н
6) 767 Н
7) 280 см³
8) 0,02 м³
9) Потонет в спирте и бензине
Объяснение:
4) Сила выталкивания тела из жидкости - это сила архимеда ( Fa), формула которой:
Fa = pgV, где p - плотность жидкости, g - константа, V - объём погруженного тела
Тогда переведём 200 см³ в м³ -> 200 см³ = 0,0002 м³
p = Fa / gV = 2,26 / (10 * 0,0002) = 1130 кг/м³
5) Вес в воздухе (Po) = Pв + Fa
5 дм³ = 0,005 м³
Тогда нужно найти Fa - это и есть разница между весом в воздухе и в воде:
Fa = pgV = 1000(т.к. вода) * 10 * 0,005 = 50 Н ( на 50 Н )
6) По всем предыдущим формулам:
65 дм³ = 0,065 м³
Fa = 1180 * 10 * 0,065 = 767 Н
7)
Pв = Po - Fa
Fa = Po - Pв = 4,4 = 1,6 = 2,8 Н
p2 = 1000 кг/м³ ( плотность воды )
Fa = p2gV = 1000 * 10 * V
V = 2,8 / 10000 = 0,00028 м³ = 280 см³
8) Вес уменьшился на 160 Н - это и есть Fa
p2 = 800 кг/м³ ( плотность керосина )
Fa = p2gV = 800 * 10 * V
V = 160 / 8000 = 0,02 м³
9) Если тело потонет, то Fa < Fт ; Fт = 3,5 ; тогда узнаем Fa для каждого случая:
p1 = 1000 кг/м³ p2 = 800 кг/м³ p3 = 710 кг/м³ 400 см³ = 0,0004 м³
1) Fa = 1000 * 0,0004 * 10 = 4 Н ( Fa > Fт ), значит тело не потонет
2) Fa = 800 * 0,0004 * 10 = 3,2 Н ( Fa < Fт ), значит тело потонет
3) Fa = 710 * 0,0004 * 10 (очевидно, что если плотность жидкости стала ещё ниже - тело снова потонет; получится меньшая Fa)
Fупр. =2Н
Δx=4см = 0,04м
Найти:
k=?
Решение: Позакону Гука
Fупр.=kΔx
k = Fупр./Δx= 2Н : 0,04м =50Н/м
ответ: 50Н/м
2.Дано:
k = 105 Н/м
F = 21 Н
Δx - ?
По закону Гука:
F = k*Δx
Δx = F / k = 21 / 105 = 0,20 м
В вопросе спрашивается: " На сколько САНТИМЕТРОВ растянется пружина?"
ответ: на 20 сантиметров
3. Найдем коэффициент деформации k = ΔF/Δx = (30-10)/(20-16)= 20/4 = 5 Н/с. Пружина при нагрузке 10Н имеет длину 16см, т.е. при снятии нагрузки она сократится на Δх = F/k = 10/5 = 2 cм , 16 - 2 = 14 см. При отсутствии нагрузки пружина имеет длину 14см