На рычаге размещены два противовеса таким образом, что рычаг находится в состоянии равновесия. Вес расположенного слева противовеса равен P1=35Н.

Каков вес P2 расположенного справа противовеса, если все обозначенные на перекладине рычага участки имеют одинаковую длину?

P1=35Н

1) когда шар натянул причальный трос, спустя некоторое время система пришла в состояние покоя и силы, действующие на шар, скомпенсировались

пусть условия на этом уровне нормальные (P = 10^5 Па, T = 273 K)

запишем первый закон Ньютона:

Fa + mg + F = 0, где Fa - Архимедова сила, F - искомая сила натяжения

в проекции на некоторую ось, направленную в сторону Fa:

Fa - mg - F = 0

2) пусть высота подъема шара - максимальная, тогда силы, действующие на него, скомпенсированы (аналогично):

Fa - mg = 0

пусть на h(max) плотность воздуха равна p'(в) = p(в) / 2.

составим систему уравнений:

p(в) g V = F + mg

p'(в) g V = mg

вычитаем из первого уравнения второе

gV (p(в) - p'(в)) = F

F = p(в) g V / 2.

3) по уравнению Менделеева-Клапейрона (пусть воздух - идеальный газ):

P V = m R T / M

делим на объем обе части

P = p R T / M => p = P M / R T.

молярная масса воздуха M = 29*10^-3 кг/моль

F = P M g V / 2 R T

F = 10^5 * 29 * 6 / 2 * 8,31 * 273,

F = 3 834,913 H ≈ 3,8 кН

Ки­не­ти­че­ская энер­гия элек­тро­нов, со­зда­ю­щих фо­то­ток, опре­де­ля­ет­ся из урав­не­ния Эйн­штей­на для фо­то­эф­фек­та,  Фо­то­ток пре­кра­ща­ет­ся при усло­вии ра­вен­ства мак­си­маль­ной ки­не­ти­че­ской энер­гии элек­тро­на и из­ме­не­ния его по­тен­ци­аль­ной энер­гии при пе­ре­ме­ще­нии в элек­тро­ста­ти­че­ском поле:  где  — на­пря­же­ние между об­клад­ка­ми кон­ден­са­то­ра. Раз­ность по­тен­ци­а­лов свя­за­на с за­ря­дом кон­ден­са­то­ра:  Решив по­лу­чен­ную си­сте­му урав­не­ний, на­хо­дим:

ответ: 430 нм.