R = √ kq₁q₂ / F
r = √ 9 * 10⁹ Н * м²/Кл² * 4 * 10⁻⁷ Кл * 0,8 * 10 ⁻⁷ Кл /0,8 * 10⁻⁷ Н = 60 м
Инерционные свойства массы в нерелятивистской (ньютоновской) механике определяются соотношением F=m*a.
поэтому можно получить по крайней мере три способа определения массы тела в невесомости.
1.Можно аннигилировать (перевести всю массу в энергию) исследуемое тело и измерить выделившуюся энергию -- по соотношению Эйнштейна получить ответ. (Годится для очень малых тел -- например, так можно узнать массу электрона) . Но такого решения не должен предлагать даже плохой теоретик. При аннигиляции одного килограмма массы выделяется 2·1017 джоулей тепла в виде жесткого гамма излучения
2.С помощью пробного тела измерить силу притяжения, действующую на него со стороны исследуемого объекта и, зная расстояние по соотношению Ньютона, найти массу (аналог опыта Кавендиша) . Это сложный эксперимент, требующий тонкой методики и чувствительного оборудования, но в таком измерении (активной) гравитационной массы порядка килограмма и более с вполне приличной точностью сегодня ничего невозможного нет. Просто это серьезный и тонкий опыт, подготовить который вы должны еще до старта вашего корабля. В земных лабораториях закон Ньютона проверен с прекрасной точностью для относительно небольших масс в интервале расстояний от одного сантиметра примерно до 10 метров.
3.Подействовать на тело с какой -- либо известной силой (например прицепить к телу динамометр) и измерить его ускорение, а по соотношению найти массу тела (Годится для тел промежуточного размера) .
4.Можно воспользоваться законом сохранения импульса. Для этого надо иметь одно тело известной массы, и измерять скорости тел до и после взаимодействия.
5.Лучший способ взвешивания тела - измерение/сравнение его инертной массы. И именно такой способ очень часто используется в физических измерениях (и не только в невесомости) .
из курса физики, грузик, прикрепленный к пружинке, колеблется с вполне определенной частотой: w = (k/m)1/2, где k - жесткость пружинки, m - масса грузика. Таким образом, измеряя частоту колебаний грузика на пружинке, можно с нужной точностью определить его массу. Причем совершенно безразлично, есть невесомость, или ее нет. В невесомости удобно держатель для измеряемой массы закрепить между двумя пружинами, натянутыми в противоположном направлении.
В реальной жизни такие весы используются для определения влажности и концентрации некоторых газов. В качестве пружинки используется пьезоэлектрический кристалл, частота собственных колебаний которого определяется его жесткостью и массой. На кристалл наносится покрытие, селективно поглощающее влагу (или определенные молекулы газа или жидкости) . Концентрация молекул, захваченных покрытием, находится в определенном равновесии с концентрацией их в газе. Молекулы, захваченные покрытием, слегка меняют массу кристалла и, соответственно, частоту его собственных колебаний, которая определяется электронной схемой (помните, я сказал, что кристалл пьезоэлектрический).. .Такие "весы" очень чувствительны и позволяют определять очень малые концентрации водяного пара или некоторых других газов в воздухе.
Давление воздуха на стенки сосуда и его плотность.
Частота резонанса вычисляется по формуле
f=1/(2*pi* корень( L*C))
LC=1/(2*pi*f)^2
C=1/(2*pi*f)^2 * 1/L = 1/(2*pi*400)^2 * 1/0,1 Ф =<span>
1,58E-06 </span>Ф ~ 1,6 мкA
C=10^(-6) Ф
L=4 Гн
w=1/корень( L*C ) = 1/корень(4*10^(-6) ) = 500
Qmax=200*10^(-6) Кл
Q=Qmax*cos(wt) = 200*10^(-6)*cos(500*t) = 2*10^(-4)*cos(500*t)
I=dQ/dt=-2*10^(-4)*500*sin(500*t)=0,1*sin(500*t+pi)=Imax*sin(500*t+pi)
I max = 0,1 A
U=Q/C= 2*10^(-4)/(10^(-6))*cos(500*t) = 200*cos(500*t) = Umax * cos(500*t)
Umax =200 В
W=L*Imax^2/2=4*0,1^2/2=<span>
0,02 </span>Дж
В верхних слоях атмосферы длина пробега α - частицы будет бальше так как, плотность ниже чем у поверхности земли (т.е. можно сказать так, что чем меньше сопротивления встречает α - частица, тем её длина пробега больше).