Аргон, находившийся между пластинами конденсатора площадью 300 см2 каждая с расстоянием между ними 5см, ионизируется внешним ионизатором. Найти число пар ионов, которые образуются за 1с в аргоне объемом 1см3, если сила тока насыщения между пластинами 4нА. Подробно и с подстановкой всех чисел и вычислений

1. До выстрела пружина пистолета сжата, то есть обладает потенциальной энергией. В момент выстрела пружина разжимается, толкая снаряд, при этом её потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию снаряда. Горизонтальное перемещение снаряда не меняет его энергию, но при этом он ещё и падает, значит его потенциальная энергия уменьшается, а точнее переходит в кинетическую (в добавок к начальной его кинетической энергии от пружины). Чем ниже снаряд, тем меньше его потенциальная энергия, и тем выше кинетическая (то есть и скорость движения). У самой земли прям перед падением его потенциальная энергия равна 0, а кинетическая максимальна.

2. Найдём скорость вылета V0 через начальную кинетическую энергию Eк0:
Eк0 = m*V0²/2
Как говорилось выше, эта кинетическая энергия равна потенциальной энергии сжатой пружины Eпр:
Eк0 = Eпр
m*V0²/2 = Eпр
Потенциальная энергия пружины жёсткостью k, сжатой на величину x:
Eпр = k*x²/2, тогда
m*V0²/2 = k*x²/2
m*V0² = k*x²
V0 = √(k*x²/m)
V0 = √(1800 Н/м * (4 см)² / 80 г)
Переведу всё в СИ:
V0 = √(1800 Н/м * (0,04 м)² / 0,08 кг)
V0 = √(36 м²/с²)
V0 = 6 м/с

3. На высоте h =1 м снаряд обладал потенциальной энергией относительно земли:
Eп = m*g*h
Прям перед падением на землю вся эта потенциальная энергия перешла в кинетическую (в добавок к кинетической энергии от пружины). Тогда перед падением кинетическая энергия:
Eк = Eпр + Eп
Eк = k*x²/2 + m*g*h
Распишем кинетическую энергию через массу m и искомую скорость V:
m*V²/2 = k*x²/2 + m*g*h
V = √(k*x²/m + 2*g*h)
V = √(1800 Н/м * (0,04 м)² / (0,08 кг) + 2 * 10 Н/кг * 1 м)
V = √(56 м²/с²)
V ≈ 7,5 м/с

1) p = po * g * h 

po - плотность ( для воды 1000 кг / м³ ) 
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг ) 
h - высота ( 50 см = 0,5 м ) 

p = 1000 * 10 * 0,5 = 5000 Па 

2) P = m * g 

m - масса 
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг ) 

m = p * V 

p - плотность ( 1000 кг / м³ ) 
V - объём ( 32 см = 0,32 м ; 50 см = 0,5 м ; 20 см = 0,2 м > V = a * b * c = 0,32 * 0,5 * 0,2 = 0,032 м³ ) 

m = 1000 * 0,032 = 32 кг 

P = 32 * 10 = 320 H 

3) p = P / S 

P - вес ( 320 Н ) 
S - площадь ( S = a * b = 0,32 * 0,2 = 0,064 м² ) 

p = 320 / 0,064 = 5000 Па