1. Який із наступних пристроїв не потрібний: а) спектрограф, б) електроскоп, в) електрометр, г) крутильні терези?

Веселый_Зверь

47

1. Задано питання про пристрій, який не є необхідним з перелічених. Розглянемо кожен пристрій окремо.

а) Спектрограф - це пристрій, який використовується для аналізу спектрів світла. Він дозволяє розкладати світло на його складові кольори. Спектрограф є важливим інструментом у фізиці та астрономії, дозволяючи вивчати світло, його властивості та походження. Тому спектрограф потрібний.

б) Електроскоп - це пристрій, який використовується для виявлення наявності та виду електричного заряду. Він допомагає визначити, чи має предмет електричний заряд. Електроскоп також є важливим інструментом у фізиці, а особливо в електростатиці. Тому електроскоп також потрібний.

в) Електрометр - це пристрій, який використовується для вимірювання електричного заряду та напруги. Він дозволяє визначити кількість заряду на об"єкті або напругу між двома точками. Електрометр є важливим інструментом у фізиці та електротехніці. Тому електрометр також необхідний.

г) Крутильні терези - це пристрій, який використовується для вимірювання крутильного моменту або крутильної жорсткості тіл. Вони використовуються у фізиці і технічних науках для вивчення механічних характеристик різних матеріалів і систем. Хоча крутильні терези мають свої застосування, вони можуть вважатися менш необхідними в порівнянні з іншими пристроями. Тому крутильні терези можуть бути відповіддю на поставлене питання.

Отже, з розглянутих пристроїв, який не є необхідним, це г) крутильні терези.

2. Задано питання про зміну маси тіла після витрати 5 * 10^(20) електронів під час електризації. Для розв"язання цієї задачі знадобиться знання про елементарний заряд та його вплив на масу тіла.

Елементарний заряд \(e\) вважається найменшим відомим зарядом, який може бути виявлений у природі. Його значення становить \(1.6 \times 10^{-19}\) Кл.

В даній задачі нам дано, що було витрачено 5 * 10^(20) електронів під час електризації. За підсумками електризації тіло набуло (або втратило) деякий заряд. Оскільки між елементарним зарядом і масою тіла існує зв"язок, зміна маси тіла може бути обчислена, використовуючи:

\[ \Delta m = \frac{\Delta Q}{e} \]

де \(\Delta m\) - зміна маси тіла, \(\Delta Q\) - зміна заряду, \(e\) - елементарний заряд.

У даному випадку зібрана кількість електронів становить 5 * 10^(20). Щоб знайти зміну маси тіла, ми повинні використовувати величину заряду, яку надає кожен електрон:

\[ \Delta Q = (5 \times 10^{20}) \cdot e \]

Підставивши значення в формулу, отримаємо:

\[ \Delta m = \frac{(5 \times 10^{20}) \cdot e}{e} \]

Спрощуючи вираз, отримуємо:

\[ \Delta m = 5 \times 10^{20} \]

Тому відповідь на це питання є варіант б) збільшиться на 4.55 * 10(-10) кг.

3. Задано питання про зміну сили взаємодії між двома кульками, якщо відстань між ними збільшиться у 4 рази. Для вирішення цієї задачі потрібно знати про закон всесвітнього тяжіння.

Закон всесвітнього тяжіння стверджує, що сила взаємодії між двома тілами залежить від їхніх мас та відстані між ними. Його математичний вираз подано у вигляді:

\[ F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \]

де \( F \) - сила взаємодії, \( G \) - гравітаційна константа, \( m_1 \) і \( m_2 \) - маси тіл, \( r \) - відстань між тілами.

У даному випадку нам дано, що відстань між кульками збільшилася у 4 рази. Це означає, що нова відстань \( r" \) становить 4 рази більше, ніж початкова відстань \( r \). Для знаходження зміни сили взаємодії, ми порівнюємо оригінальну силу \( F \) з новою силою \( F" \):

\[ \frac{F"}{F} = \frac{G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{(4r)^2}}{G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2}} \]

Висновок: тут немає правильної відповіді, тому відповідь повинна бути "Не можна визначити".

4. Задано питання про силу взаємодії між двома точковими зарядами по 3 мкКл, що знаходяться вакуумі. Для вирішення цієї задачі потрібно знати закон Кулона про силу між зарядами.

Закон Кулона стверджує, що сила взаємодії між двома точковими зарядами залежить від величини зарядів та відстані між ними. Його математичний вираз подано у вигляді:

\[ F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]

де \( F \) - сила взаємодії, \( k \) - електростатична константа, \( q_1 \) і \( q_2 \) - заряди тіл, \( r \) - відстань між тілами.

У даному випадку нам дано, що заряди обох тіл становлять 3 мкКл (мікрокулон). Для знаходження сили взаємодії, ми підставляємо величину зарядів в формулу:

\[ F = \frac{k \cdot |3 \times 10^{-6} \cdot 3 \times 10^{-6}|}{r^2} \]

Для точних обчислень, необхідно знати значення електростатичної константи \( k \). Значення \( k \) дорівнює 8.99 * 10^9 Н·м^2/Кл^2.

Підставимо вираз для \( k \) і розрахуємо значення сили взаємодії:

\[ F = \frac{(8.99 \times 10^9) \cdot (3 \times 10^{-6}) \cdot (3 \times 10^{-6})}{r^2} \]

Отже, сила взаємодії між двома точковими зарядами по 3 мкКл, що знаходяться вакуумі, обчислюється за даною формулою.