Несложные задачки по физике

[Pyphagor]

Формулирую задачи в том виде в каком мне предложили сделать:

1) Алюминиевый шарик массой 5г, имеющий заряд $-10^{-8}$Кл, помещен в жидкость.
Определите величину напряженности электрического поля, направленного вниз, если шарик
плавает, полностью погрузившись в жидкость плотностью 810 кг/м$^3$.

2) Два луча пересекаются в точке $A$ и расходятся под углом $\frac{\pi}{3}$ друг другу.
На пути расходящихся лучей ставят зеркало так, что его плоскость перпендикулярна плоскости, в которой лежат лучи. Длина лучей одинакова и равна $12$см. Зеркало поворачивают на угол $\frac{\pi}{6}$, при этом расстояние от точки $A$ до зеркало становится равным $20$см.
Определите расстояние между двумя изображениями до и после его поворота.

Я не физик, но если посоветуете литературу, то почитаю, чтобы разобраться.

Насчет 1) - не совсем понимаю зачем дана плотность жидкости, и условие что шарик полностью погружен.

Насчет 2) Я вроде решил, и получил значения $12$см и $20\sqrt{3}$см.
Причем физикой в этой задаче и не пахнет! Одна лишь геометрия.
И вместо зеркала можно было бы взять(и по-моему гораздо логичней) экран.
Эти соображения наталкивают меня на мысль, что, возможно, я неправильно понимаю условие обеих задач.

[gris]

В первой задаче наверняка имеется в виду, что шарик не движется ускоренно, то есть три силы уравновешены. Хотя слово "плавает" действително может сбит с толку.
Во второй задаче всё-таки каждое изображение лежит не на самом зеркале, так что экран не подойдёт, на нём будут только зайчики. А так — да, одна геометрия. Хотя я тоже не понял — изображения чего? Разве не точки А?

[Pyphagor]

1) Неускоренно? Т.е. шарик повис в жидкости? Три силы - это Архимедова, Сила тяжести и...,
сила созданная напряженностью заряженного шарика.
Если я спроецирую вектора сил вниз(как положительное направление), то мне просто нужно найти
$F_{A}-mg$?
Зачем тогда заряд знать?
Напряженность, созданная заряженным предметом, вообще говоря, создает силы одинаковых по модулям значении, которые распространяются во все точки пространства?
Т.е. эти силы действуют в любом направлении с одинаковым по модулю значением?
(не исключено, что я сказал глупость)

Я понял задачу 2) так: после поворота зеркала, его плоскость должна оставаться перпендикулярной плоскости в которой проходят оба луча(всякий уважающий себя задачник должен пояснять такие моменты). Таким образом, зеркало поворачивается вокруг прямой, которая, во-первых, пересекается с прямой полученной пересечением плоскостей зеркала и лучей(до поворота), а во вторых перпендикулярна плоскости лучей. Точка пересечения этой прямой с плоскостью лучей лежит вне отрезка соединяющего изображения(иначе 20см не получим).

[gris]

здесь имеется не напряженность поля, созданного шариком, а напряжённость некоторого внешнего однородного поля, которое и удерживает шарик. Ну или Условие, конечно, несколько небрежно составлено. С направлением силы, я думаю, не ошибётесь.
Во второй задаче надо нарисовать чертёж в плоскости лучей. Я думаю, Вы правы насчёт поворота зеркала, оно в обоих случаях будет изображаться прямой. Но конфигурация вполне возможна. Полсказка: зеркало станет перпендикулярно одному из лучей. В принципе, возможно рассмотреть и другой вариант поворота.

[Pyphagor]

По-моему, я понял.
Искомый вектор напряженности $E$ направлен вниз. Поскольку шарик находится в равновесии, то составляем уравнение
$-F_{A}+mg+Eq=0 \Rightarrow E=\frac{F_{A}-mg}{q}$.
Спасибо! Немного разобрался!

[dilyara-94]

Только будет: $E=\frac{F_{A}+mg}q}$, т.к. в, конечном счете, заряд отрицательный.

-- Чт фев 10, 2011 17:44:36 --

Ошиблась... все правильно!

[Munin]

gris в сообщении #410723 писал(а):

Хотя слово "плавает" действително может сбит с толку.

Его надо понимать как "не тонет".

[Ludendorf]

Помогите, пожалуйста, всё-таки с этой задачей!
Два луча пересекаются в (.) А и расходятся под углом 60о друг к другу. На пути расходящихся лучей ставят зеркало так, что его плоскость перпендикулярна плоскости, в которой лежат лучи. Длина лучей одинакова и равна 12 см. Зеркало поворачивают на угол 30о , при этом расстояние от (.) А до зеркало становится равным 20 см.
Определите расстояние между двумя изображениями (.) А в зеркале до и после его поворота.
Заранее спасибо!

[Munin]

Рисунок нарисуйте.

[gris]

сейчас... вот такой получился, но не знаю, правильно ли?
Немного неправильная картинка была. Дальше исправил.

[Munin]

Вроде, правильно (с учётом вашего собственного замечания). Теперь у вас получается геометрическая задача. Решить сможете?

[gris]

Перерисовал. Но получилась какая-то дребузня.
Хотя по теореме косинусов запросто можно посчитать.

[Munin]

Да не, всё правильно.

gris, большой пардон, когда я писал предыдущее сообщение, я не заметил, что отвечаю уже вам. Решить, разумеется, предлагается Ludendorf.

[gris]

Ну что Вы, я весьма польщён Вашим вниманием, хотя бы и по ошибке
И, воодушевлённый, обращаюсь к ТС или Ludendorf:

Вот глядя на этот чертёж можно догадаться, как избавится от ненужной геометрической шелухи. Ведь на чертеже всего лишь частный случай, когда плоскость зеркала вращается так, что нормаль остаётся в плоскости лучей. Но в условии этого нет, и я уже сомневался — что, если зеркало вращается в другую сторону.

И тогда мы просто задаём вопрос: каково расстояние от точки до плоскости зеркала в первом и втором случае. И на какой угол поворачивается нормаль. И тут уже очень простой чертёжик на все случаи жизни. А из геометрии останется теорема косинусов.

[Ludendorf]

Спасибо! Используя теорему косинусов, получил корень из 592.