Два неподвижных точечных заряда действуют друг на друга с силами, модуль которых равен F. Во сколько раз увеличится модуль этих сил, если один заряд увеличить в 3 раза, другой заряд уменьшить в 2 раза, а расстояние между ними оставить прежним?
Решение:
По закону Кулона:
F=kr2q1q2
Новые заряды: q1′=3q1, q2′=2q2. Новая сила:
F′=kr2(3q1)(2q2)=k2r23q1q2=23F
Прямолинейный проводник длиной L, по которому протекает ток I, помещён в однородное магнитное поле, перпендикулярное линиям индукции B. На проводник действует сила Ампера F=0,2 Н. Какой станет сила Ампера при увеличении силы тока в 2 раза?
Решение:
Сила Ампера:
F=BIL
Если I увеличить в 2 раза: I′=2I.
F′=B⋅2I⋅L=2F
Конденсатор, заряженный до разности потенциалов U, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью L, а во второй — к катушке с индуктивностью 4L. Каково отношение периодов колебаний энергии конденсатора T1T2 в этих двух случаях? Потерями энергии в контуре пренебречь.
Дана правильная треугольная пирамида SABC, в которой AB=9, точка M лежит на ребре AB так, что AM=8. Точка K делит сторону SB так, что SK:KB=7:3. Ребро SA=43. Точки M и K принадлежат плоскости α, которая перпендикулярна плоскости ABC.
а) Докажите, что точка C принадлежит плоскости α.
б) Найдите площадь сечения α.
Решение:
a) По условию пирамида SABC является правильно, тогда высота опущенная из вершины S делит биссектрисы, медианы и высоты основания в отношении 12.
Тогда:OQBO=12
Заметим также, что BO – это проекция BS на плоскость ABC, поэтому перпендикуляр, опущенный из точки K на плоскость ABC будет лежать на прямой BQ. Пусть L – это точка пересечения перпендикуляра, опущенного из точки K на плоскость ABC, причём KL∈α.
Запишем теорему Фалеса для треугольника SOB и KL∣∣SO:
LBOL=KBSK=37
Рассмотрим треугольник BQA и секущую CM. Если точка C∈α, то по теореме Менелая справедливо равенство:
LBQL⋅QCCA⋅AMMB=1⇔3b12b⋅QC2QC⋅81=1верно
Значит, точка C принадлежит плоскости α
б) Рассмотрим треугольники KLB и SOB. Они подобны по двум углам, так как ∠SOB=∠KLB и OBS – общий. Запишем пропорцию:
OSKL=BSBK=103⇒KL=103OS
Найдём BQ из треугольника ABC:
BQ=AB⋅23=9⋅23BO=32BQ=33
Рассмотрим треугольник SOB. По теореме Пифагора:
SO=SB2−OS2=43−27=16=4
Тогда KL=103OS=56
Рассмотрим треугольник BMC. нам извествен угол B=60∘. Тогда по теореме косинусов имеем:
CM2=CB2+BM2−2⋅CB⋅BM⋅cos60∘=1+81−2⋅9⋅1⋅21=73⇒CM=73
Найдём площадь сечения α:
Sα=SCMK=273⋅56=5373