Два однакових точкових заряди по 50 мкКл кожний перебувають на відстані 1 м один від одного. Яку роботу необхідно виконати, щоб зблизити ці заряди до відстані 50 см?

Объяснение:

Поезд проходит первые 10 км со средней скоростью 30 км/ч, вторые 10 км - со средней скоростью 40 км/ч, третьи 10 км со средней скоростью 60 км/час. Какова была средняя скорость поезда на всем 30 километровом отрезке пути?

Дано:

S = 30 км

S₁ = 10 км

V₁ = 30 км/ч

S₂ = 10 км

V₂ = 40 км/ч

S₃ = 10 км

V₃ = 60 км/ч

Vcp - ?

Время на первом участке:

t₁ = S₁ / V₁ = 10 / 30 = 1/3 ч

Время на втором участке:

t₂ = S₂ / V₂ = 10 / 40 = 1/4 ч

Время на третьем участке:

t₃ = S₃ / V₃ = 10 / 60 = 1/6 ч

Общее время:

t = t₁ + t₂ + t₃ = 1/3 + 1/4 + 1/6 =  (4 + 3 + 2)  /12 = 9/12 = 3/4 = 0,75 ч

Средняя скорость:

Vcp = S / t = 30 / 0,75 = 40 км/ч

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин