Два достаточно удаленных друг от друга шара с радиусами R1= 5,0 см и R2 = 10 см заряжены до потенциалов φ1= 100 В и φ2= 50 В. Шары соединяют тонкой проволочкой, емкостью которой можно пренебречь. Среда - вакуум. Найдите: 1) емкости C1 и С2 шаров; 2) заряды q1 и q2 шаров до соединения их проволочкой; 3) поверхностные плотности σ1 и σ2 зарядов шаров до соединения проволочкой; 4) суммарную электростатическую энергию W полей шаров до соединения шаров; 5) потенциал φ шаров после соединения их проволочкой; 6) заряды q'1 и q'2 шаров после установления между шарами электрического равновесия; 7) суммарную энергию W” полей шаров после образования шарами единого проводника. Сравнить последнюю с W; объяснить причины расхождения значений.

№1.

По формуле второго закона Ньютона , где m - масса тела (кг), а - ускорение тела (м/с²). Вычислим силу тяги вагонетки: 

Сила с которой будет двигатся вагонеткак будет равна разности сил движения вагонетки и силы сопротивления т.е. 

№2.

По формуле второго закона Ньютона , где m - масса тела (кг), а - ускорение тела (м/с²). Ускорение распишим по формуле центростримительного ускорения: 

. Подставим в формулу закона Ньютона: 

. Отсюда выражаем искомую величину скорости:

. Подставляем числовые значения и вычисляем: 

№3.

Сила действующая на первое тело, сумируется из из внешних состовляющих сил относительно силы тяжести самоо тела:

Вычислим: 

№4.

По формуле второго закона Ньютона , где m - масса тела (кг), а - ускорение тела (м/с²). Ускорение распишим по формуле центростримительного ускорения: 

. Подставим в формулу закона Ньютона: 

. Подставляем числовые значения и вычисляем: 

№1.

По формуле второго закона Ньютона , где m - масса тела (кг), а - ускорение тела (м/с²). Вычислим силу тяги вагонетки: 

Сила с которой будет двигатся вагонеткак будет равна разности сил движения вагонетки и силы сопротивления т.е. 

№2.

По формуле второго закона Ньютона , где m - масса тела (кг), а - ускорение тела (м/с²). Ускорение распишим по формуле центростримительного ускорения: 

. Подставим в формулу закона Ньютона: 

. Отсюда выражаем искомую величину скорости:

. Подставляем числовые значения и вычисляем: 

№3.

Сила действующая на первое тело, сумируется из из внешних состовляющих сил относительно силы тяжести самоо тела:

Вычислим: 

№4.

По формуле второго закона Ньютона , где m - масса тела (кг), а - ускорение тела (м/с²). Ускорение распишим по формуле центростримительного ускорения: 

. Подставим в формулу закона Ньютона: 

. Подставляем числовые значения и вычисляем: