На падающую каплю действуют две силы: постоянная сила тяжести. ускоряющая движение капли, и сила сопротивления воздуха, замедляющая с движение и растущая с ростом скорости капли. Сила сопротивления воздуха растет до тех пор, пока не станет равной силе тяжести. Дальше прекращается изменение скорости, и падение капель происходит с постоянной скоростью.
При увеличении размеров капли сила тяжести увеличивается пропорционально объему, т.е. пропорционально третьей степени радиуса, а сила сопротивления - пропорционально сечению капли, т. е. пропорционально квадрату радиуса. Поэтому при увеличении радиуса капли сила тяжести увеличивается быстрее, чем сила сопротивлении, а значит, и та постоянная скорость, с которой капля падает на землю, растет по мере увеличения ее размеров.
Начнем вычислять наши неизвестные:
W=CUm^2/2=550*564^2/2=318096*550/2=87476400(не знаю, в каких единицах мне дали условие, поэтому везде буду писать обычные СИ) Дж.
CUm^2/2=LIm^2/2
Im=sqrt(CU^2/L)
Qm=CUm=550*564=310200 Кл.
Im=Qm*w(циклическая частота=Qm/sqrt(LC)
Теперь приравниваем:
sqrt(CUm^2/L)=Qm/sqrt(LC)
Um*sqrt(L/Cm)=Qm/sqrt(LC)
Теперь умножим наше уравнение на корень из C:
Um*sqrt(L)=Qm/sqrt(L)
По свойству пропорции:
UmL=Qm
L=Qm/Um=310200/564=550 Гн.
T=2п*sqrt(LC)=2п*550=3454 c.
Im=Qm/sqrt(LC)=310200/550=564 А.
ответ: L=550 Гн, T=3454 с, Im=564 А, Qm=310200 Кл=310.2 кКл, W=87476400 Дж=87476.4 кДж.
