Вариант 2, страница 84 - гдз по физике 10 класс дидактические материалы Марон, Марон

Авторы: Марон А. Е., Марон Е. А.
Тип: Дидактические материалы
Издательство: Дрофа
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: белый молнии и вертолет
ISBN: 978-5-358-20020-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
СР-27. Работа сил электростатического поля. Потенциал. Самостоятельные работы - страница 84.
Вариант 2 (с. 84)
Условие. Вариант 2 (с. 84)
скриншот условия


Вариант 3
1. Два точечных заряда $4 \cdot 10^{-6}$ Кл и $8 \cdot 10^{-6}$ Кл находятся на расстоянии 80 см друг от друга. На сколько изменится потенциальная энергия их взаимодействия, если расстояние между ними будет равно 1,6 м?
2. Шарик массой 1,6 кг и зарядом $4 \cdot 10^{-8}$ Кл движется из точки с потенциалом 1400 В в точку, потенциал которой равен нулю. Найдите начальную скорость шарика, если его конечная скорость равна 0,4 м/с.
Решение. Вариант 2 (с. 84)
1. Дано:
$q_1 = 4 \cdot 10^{-6}$ Кл
$q_2 = 8 \cdot 10^{-6}$ Кл
$r_1 = 80$ см
$r_2 = 1.6$ м
$r_1 = 80 \text{ см} = 0.8 \text{ м}$
Найти:
$\Delta W_p$
Решение:
Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов $q_1$ и $q_2$, находящихся на расстоянии $\text{r}$ друг от друга, вычисляется по формуле:
$W_p = k \frac{q_1 q_2}{r}$
где $k \approx 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$ – коэффициент пропорциональности в законе Кулона.
Найдем начальную потенциальную энергию системы при расстоянии $r_1 = 0.8$ м:
$W_{p1} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{(4 \cdot 10^{-6}) \cdot (8 \cdot 10^{-6})}{0.8} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{32 \cdot 10^{-12}}{0.8} = \frac{288 \cdot 10^{-3}}{0.8} = 0.36$ Дж.
Найдем конечную потенциальную энергию системы при расстоянии $r_2 = 1.6$ м:
$W_{p2} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{(4 \cdot 10^{-6}) \cdot (8 \cdot 10^{-6})}{1.6} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{32 \cdot 10^{-12}}{1.6} = \frac{288 \cdot 10^{-3}}{1.6} = 0.18$ Дж.
Изменение потенциальной энергии равно разности между конечной и начальной энергиями:
$\Delta W_p = W_{p2} - W_{p1} = 0.18 \text{ Дж} - 0.36 \text{ Дж} = -0.18$ Дж.
Знак минус означает, что потенциальная энергия системы уменьшилась.
Ответ: потенциальная энергия изменится на $-0.18$ Дж.
2. Дано:
$m = 1.6$ кг
$q = 4 \cdot 10^{-8}$ Кл
$\phi_1 = 1400$ В
$\phi_2 = 0$ В
$v_2 = 0.4$ м/с
Все данные представлены в системе СИ.
Найти:
$v_1$
Решение:
При движении шарика в электростатическом поле его полная энергия (сумма кинетической и потенциальной) сохраняется, так как электростатическая сила является консервативной. Закон сохранения энергии для шарика имеет вид:
$E_1 = E_2$
где $E_1$ и $E_2$ – полные энергии шарика в начальной и конечной точках соответственно.
Полная энергия складывается из кинетической ($W_k = \frac{mv^2}{2}$) и потенциальной ($W_p = q\phi$) энергий:
$\frac{mv_1^2}{2} + q\phi_1 = \frac{mv_2^2}{2} + q\phi_2$
Выразим из этого уравнения искомую начальную скорость $v_1$:
$\frac{mv_1^2}{2} = \frac{mv_2^2}{2} + q(\phi_2 - \phi_1)$
$v_1^2 = v_2^2 + \frac{2q(\phi_2 - \phi_1)}{m}$
$v_1 = \sqrt{v_2^2 + \frac{2q(\phi_2 - \phi_1)}{m}}$
Подставим известные значения в формулу:
$v_1 = \sqrt{(0.4)^2 + \frac{2 \cdot (4 \cdot 10^{-8}) \cdot (0 - 1400)}{1.6}}$
$v_1 = \sqrt{0.16 + \frac{8 \cdot 10^{-8} \cdot (-1400)}{1.6}} = \sqrt{0.16 - \frac{11200 \cdot 10^{-8}}{1.6}}$
$v_1 = \sqrt{0.16 - 7000 \cdot 10^{-8}} = \sqrt{0.16 - 0.00007}$
$v_1 = \sqrt{0.15993}$ м/с.
Вычислим приближенное значение скорости:
$v_1 \approx 0.39991$ м/с.
Ответ: начальная скорость шарика равна $\approx 0.3999$ м/с.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения Вариант 2 расположенного на странице 84 к дидактическим материалам 2014 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 2 (с. 84), авторов: Марон (Абрам Евсеевич), Марон (Евгений Абрамович), базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Дрофа.