Вдоль оси катушки, южный полюс стрелки к северному полюсу катушки и наоборот.
Сделаем чертеж, из которого следует, что треугольник АОВ - прямоугольный, равнобедренный. По условию q₁=q₂=q (по модулю, направление сил мы уже указали на чертеже)
Расстояние AC = BC = r
F ₃₁ = F₃₂ = k*q*q₃/r²
По теореме Пифагора:
F² = F₃₁² +F₃₂² = 2*(k*q*q ₃/r²) ²
Отсюда искомая сила:
F = √(2) *k*q*q₃ / r²
r² = (0,05)²+(0,05)² = 0,005 м²
F ≈ 1,41*9*10⁹*5*10⁻⁴*10*1,6*10⁻¹⁹ /0,005 ≈ 2*10⁻⁹ м или F =2 наноньютона.
Ускорение:
a = F / m
a = 2*10⁻⁹ / 0,2*10⁻⁷ = 0,1 м/с²
Первоначальное распределение зарядов: -4q 0 +q.
Шарик 1 соприкоснулся с шариком 2: - 2q -2q +q.
Шарик 1 соприкоснулся с шариком 3: -q/2 -2q -q/2.
Дано:
t = 124 мин = 7440 с
N п = 1500 Вт
η = 0,11
Найти: Q - ?
Решение:
η = A п/А з
А з = Q
N = A/t
A = N×t
A п = N п×t
η = N п×t/Q
Q = N п×t/η
Q = 1500 Вт × 7440 с/ 0,11 = 11 160 000 Дж/0,11 = 11,16 МДж/0,11 ≈ 101,5 МДж