Вода оказывает на дно бака давление 50 кПа. В дне бака образовалось отверстие, которое можно закрыть снизу пальцем, прилагая минимальную силу 3 Н. Найти площадь отверстия.

1)

дано

Vo= 0 м/с

t = 3c

q=2 нКл = 2*10^-9 Кл

m= 1 мг  = 10^-6 кг

E =50 В/м

----------------

d - ?

 

решение

нужно определить расстояние по горизонтали, значит силу тяжести не учитывать

частица движется равноускоренно     d = Vot +at^2/2 = at^2/2

ускорение  a = 2d / t^2

сила  по 2-му закону Ньютона F=ma

работа поля по перемещению частицы  A= F*d=m*2d / t^2 *d = m*2*d^2 / t^2  (1)

разность потенциалов U=E*d

работа также по другой формуле A=q*U=q*E*d  (2)

приравняем  (1) (2)

m*2*d^2 / t^2   = q*E*d

 d =q*E*t^2 / (2*m)

подставим значения из условия

d = 2*10^-9*50*3^2 / (2*10^-6)= 0.45 м = 45 см

 

ответ 0.45 м = 45 см

 

1) v - скорость
2) а - угол
3) h - максимальная высота
4) L - дальность полета
5) t - время подъема
6) t - время опускания

7) t = v*sin(a) / g
8) L = 2*t * v*cos(a) =2*v*sin(a)  * v*cos(a) / g = v^2/g *sin(2a)
9) h = g*t^2/2 =g*( v*sin(a) / g)^2/2 =v^2/g * sin^2(a) / 2 
10) по условию h = L/4
11) v^2/g * sin^2(a) / 2   = v^2/g *sin(2a) / 4
12) sin^2(a) / 2   = 2*sin(a)*cos(a) / 4
13) sin^2(a) -sin(a)*cos(a) =0
14) sin(a)*(sin(a)-cos(a))=0
15) sin(a) = 0 или sin(a) = cos(a)
16) a = 0 - лишний корень
17) или tg(a) = 1
18) a = 45
19) ответ 45 градусов