Задачка по физике!
В колебательном контуре, состоящем из плоского конденсатора и катушки индуктивности с пренебрежимо малым активным сопротивлением, происходят колебания с энергией W. Пластины конденсатора медленно раздвинули так, что частота колебаний увеличилась в п раз. Определите работу А, севершенную в этом процессе.

Я так понимаю работа будет равна изменению энергии в контуре. Раздвигая пластины, мы меняем емкость. Энергия конденсатора Ec=q^2/(2C)
   E_{C} = frac{Q^2}{2C}
Есть другие формулы, но мы пользуемся этой. Считаем, что амплитуда заряда, который "болтается" в контуре не меняется, а вот амплитуда напряжения при изменении емкости изменится.
Итак работа равна:A= E_{C2} -E_{C2}= frac{Q^2}{2C_{2}}-frac{Q^2}{2C_{1}}=Q^2(frac{1}{2C_{2}}-frac{1}{2C_{1}})
C_{1} и C_{2} соответственно начальная и конечная емкости.
При этом, если частота увеличилась в n раз, емкость уменьшилась в  n^{2} раз.
Следовательно C_{2}=C_{1}/n^2 тогда:
A=frac{Q^2}{2}(frac{n^2}{2C_{1}}-frac{1}{2C_{1}})=frac{Q^2}{2C_{1}}(n^2-1)  (2)

Как то так. Совершенная работа зависит от "исходного" заряда. (тут в условии он не указан) кажется выглядит правдоподобно. В частном случае, если заряд равен нулю, то и работа равна нулю (если не считать работу на преодоление трения при раздвигании пластин :) ).
Блин! Начальная энергия известна. тогда W= frac{Q^2}{2C_{1}}
откуда Q^2=2WC_{1}.
Тогда  в (2) вместо Q^2 подставляем 2WC_{1}, получаем:
A=W(n^2-1)  (3)






Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Загрузить картинку