В колебательном контуре наблюдаются свободные неугасающие колебания с энергией 0,5 мДж. Частота собственных колебаний в контуре увеличилась в 2,5 раза при медленном раздвижении пластин конденсатора. Найти работу, осуществленную против сил электростатического поля.
Ответы на вопрос:
Объяснение:
Дано, что энергия свободных неугасающих колебаний в колебательном контуре равна 0,5 мДж.
При медленном раздвижении пластин конденсатора частота собственных колебаний увеличивается в 2,5 раза. Пусть исходная частота колебаний была f, тогда новая частота колебаний будет 2,5f.
Энергия колебаний в колебательном контуре связана с емкостью C и квадратом частоты колебаний f следующим образом:
E = (1/2) * C * (2πf)^2
Известно, что при новой частоте колебаний энергия составляет 0,5 мДж. Подставим это в уравнение и найдем новую емкость C':
0,5 мДж = (1/2) * C' * (2π(2,5f))^2
Перейдем к СИ-единицам измерения:
0,5 * 10^-3 Дж = (1/2) * C' * (2π(2,5f))^2
1 * 10^-3 = C' * (2π(2,5f))^2
C' = (1 * 10^-3) / [(2π(2,5f))^2]
Теперь, чтобы найти работу, осуществленную против сил электростатического поля при раздвижении пластин конденсатора, нужно найти изменение энергии системы.
Изменение энергии (ΔE) связано с изменением емкости (ΔC) следующим образом:
ΔE = (1/2) * ΔC * (2πf)^2
ΔC = C' - C
Тогда:
ΔE = (1/2) * (C' - C) * (2πf)^2
ΔE = (1/2) * [(1 * 10^-3) / [(2π(2,5f))^2] - C] * (2πf)^2
ΔE = (1/2) * [(1 * 10^-3) / [2π(2,5f)]^2 - C] * (2πf)^2
Выражение в квадратных скобках представляет собой разность обратных квадратов новой и исходной емкостей.
Таким образом, работа, осуществленная против сил электростатического поля при раздвижении пластин конденсатора, равна ΔE и может быть вычислена по указанной формуле.
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Физика
-
dianaroza0128.12.2021 09:36
-
ivan58888siko02.02.2020 06:49
-
асиям123901.11.2021 11:27
-
7Оля827.01.2022 19:47
-
ВероникаФардзинова03.11.2021 06:05
-
alina283403.05.2020 11:52
-
Anway201707.10.2022 06:23
-
timofee199928.03.2020 03:40
-
слядя03.02.2021 17:49
-
1SoFi129.01.2023 05:51
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.