Знатные Если зарядить два металлических шарика противоположными зарядами и поместить их на небольшом расстоянии друг от друга, а потом поднести к зазору между шариками горящую спичку,между шариками может искра.Обьясните это явление

1)

Дано: m = 40 кг   l = 3 м   A - ?

Решение:

A = - ΔEp = m g Δh.

При этом центр тяжести сместился на величину, равную половине длины: A = m g Δh / 2 = 400 * 3 / 2 = 600 Дж

2)

Дано: m = 0,5 кг   h = 60 м   h' = 20 м   Ep' - ?   Ek' - ?

Решение:

1) Потенциальную энергию можем сразу определить: Ep' = m g h' = 5 * 20 = 100 Дж

2) На высоте 60 м тело обладало потенциальной энергией, равной: Ep = m g h = 4 * 60 = 240 Дж

По закону сохранения энергии (пусть начальная скорость - ноль):

Ep = Ek' + Ep',

Ek' = Ep - Ep' = 240 - 100 = 140 Дж

• из механики мы знаем, что A = Q = ΔEk

○ однако это условие в данной задаче не выполняется, так как кинетическая энергия шарика идет на его нагревание и плавление с КПД 80% по условию. запишем это:

Q = 0.8 ΔEk или, если допустить, что начальная скорость шарика - ноль, то Q = 0.8 Ek

• количество теплоты Q пойдет на нагрев и плавление (отметим, что температура плавления свинца 327.5 °С):

Q = c m (327.5 - 127) + λ m

• кинетическая энергия шарика равна

Ek = (m v²)/2

○ из условия Q = 0.8 Ek получаем, что

v = √(2.5 (λ + 200.5 c)).

• удельная теплота плавления свинца равна λ = 25 кДж/кг
• удельная теплоемкость свинца равна c = 130 Дж/(кг °С)

v = sqrt(2.5*(25*10^(3)+200.5*130)) ≈ 357.3 м/c