Родились сегодня:
Евгений [eXill@nD] Малясёв
AlexLevin


Лидеры рейтинга

ID: 226425

Konstantin Shvetski

Модератор

1127

Россия, Северодвинск


ID: 165461

Лангваген Сергей Евгеньевич

Советник

676

Россия, Московская обл.


ID: 401284

Михаил Александров

Академик

576

Россия, Санкт-Петербург


ID: 398750

Елена Васильевна

Специалист

402

Беларусь, Гомель


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт

196

Беларусь, Гомель


ID: 400669

epimkin

Профессионал

186


ID: 401888

puporev

Профессор

133

Россия, Пермский край


8.2.3

26.02.2021

JS: 2.3.1
CSS: 4.3.14
jQuery: 3.5.1


 

Консультации и решение задач по физике.

Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)


Konstantin Shvetski
Статус: Модератор
Рейтинг: 1127
Лангваген Сергей Евгеньевич
Статус: Советник
Рейтинг: 676
Михаил Александров
Статус: Академик
Рейтинг: 576
 

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 200234
Раздел: • Физика
Автор вопроса: Nekro (Посетитель)
Дата: 07.02.2021, 11:45
Поступило ответов: 1

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: По каждой из шести одинаковых тонких непроводящих квадратных пластин равномерно распределён одинаковый заряд. Используя эти пластины в качестве граней куба, собрали полый куб, после чего стали измерять модуль напряжённости электрического поля в центре куба, поочерёдно удаляя пластины. После удаления первой пластины измерения дали значение E1=E , а после удаления всех шести пластин, оказалось E6=0. Восстановите четыре промежуточных результата измерений E2, E3, E4 и E5 (после удаления второй, третьей, четвёртой и пятой пластины соответственно). Какие именно пластины удаляли на каждом этапе - неизвестно. Представьте все возможные варианты ответа в виде таблицы.

Состояние: Консультация закрыта

Ответ # 280733 от Konstantin Shvetski (Модератор)

Здравствуйте, Nekro!
1. Поскольку пластины непроводящие, то при сборке/разборке кубика заряд каждой из них меняться не будет.
2. В центре кубика каждая из одинаковых пластин, обладая одинаковым по величине и знаку зарядом (допустим, для определенности, положительным), будет создавать одинаковую по величине напряженность поля равную E, направленную от пластины.
3. Для удобства восприятия вынесем центр кубика - точку С - из кубика и приложим к ней вектора напряженности полей отдельных пластин (граней) (см.рис.).

4. Далее... рассмотрим всевозможные варианты.
***
А. Имеем кубик: боковые грани 1 и 6, фронтальная - 3, задняя - 5, нижняя - 2, верхняя - 4.
Б. Одинаковые по величине противоположно-направленные вектора в сумме дают ноль (например: E2+E4=0);
В. Одинаковые по величине два вектора Е направленные под углом 90º друг к другу в сумме дадут E√2 (например: Е1+E4=E√2);
Г. Одинаковые по величине три вектора Е, направленные перпендикулярно друг к другу в сумме дадут Е√3 (например: E2+E5+E6=E√3
***
Теперь поехали... удалять пластины
1. Удалили первую пластину - имеем: (E2+E3+E4+E5)+E6=0+E6=E
2. Далее возможны варианты:
2.1. Удаляем противоположную пластину-6 - остается:
(E2+E3+E4+E5)=0
3.1. Удаляем любую из оставшихся, например №2 - остается:
(E3+E4+E5) = E4 = E
4.1. Удаляем №3 - остается:
(E4+E5) = Е√2
5.1. Удаляем любую из двух оставшихся, например №4 - остается:
Е5
6.1. Удаляем №5 - остается 0
⇒ Получили первую цепочку: Е; 0; Е; Е√2; Е; 0 - крайние члены ряда заданы в условии, а серединка (подчеркнута) - возможный ответ.
Рассмотрим другой вариант, начнем с п.2:
2.2. Удаляем пластину-2 - остается:
(E3+E4+E5+E6)=0+Е46=Е√2
3.2. Удаляем пластину-3 - остается:
(E4+E5+E6)=Е√3
4.2; 5.2; 6.2. Убираем последовательно в любом порядке, например; №4, №5, №6 - имеем последовательно: Е√2; Е; 0.
⇒ Получили вторую (и не последнюю) возможную цепочку ответов (подчеркнуто): Е; Е√2; Е√3; Е√2; Е; 0.
***
Надеюсь, вам понятна схема и теперь уже вы сможете самостоятельно определить напряженность в центре кубика в отсутствие любого количества граней и в любой последовательности.
Удачи
smile


Консультировал: Konstantin Shvetski (Модератор)
Дата отправки: 10.02.2021, 23:13

5
Спасибо большое, как дальше рассуждать я понял
-----
Дата оценки: 21.02.2021, 16:48

Рейтинг ответа:

+1

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.