27 gotes idèntiques d’aigua es carreguen igual i simèticament a les potencials V. A continuació, s’uneixen per formar una gota més gran. El potencial de la caiguda més gran és ?? Gràcies u !!

27 gotes idèntiques d’aigua es carreguen igual i simèticament a les potencials V. A continuació, s’uneixen per formar una gota més gran. El potencial de la caiguda més gran és ?? Gràcies u !!
Anonim

Permeteu-me obtenir les expressions generals d'aquesta condició.

Que hi hagi # n # gotes petites cadascuna amb càrrega # q # sobre ell i el radi # r #, # V # ser el seu potencial i deixar que el volum de cadascun sigui denotat per # B #.

Quan aquestes # n # les petites gotes s’uneixen; s’ha format una gota més gran.

Deixeu que el radi de la caiguda més gran sigui # R #, # Q # cobrar-hi, # V '# ser el seu potencial i el seu volum # B '#

El volum de la caiguda més gran ha de ser igual a la suma dels volums de # n # gotes individuals.

#implies B '= B + B + B + …… + B #

Hi ha un total # n # les petites gotes, per tant, han de ser la suma dels volums de totes les gotes individuals # nB #.

#implies B '= nB #

Una gota és de forma esfèrica. El volum d’una esfera és donat per # 4 / 3pir ^ 3 # on # r # és el seu radi.

#implies 4 / 3piR ^ 3 = n4 / 3pir ^ 3 #

#implies R ^ 3 = nr ^ 3 #

Prenent la tercera arrel als dos costats.

#implies R = n ^ (1/3) r #

També el càrrec de la caiguda més gran ha de ser igual a la suma dels càrrecs de les caigudes individuals.

#implies Q = nq #

El potencial de la caiguda més gran es pot donar amb

#V '= (kQ) / R #

#implies V '= (knq) / (n ^ (1/3) r) #

#implies V '= n ^ (1-1 / 3) (kq) / r #

#implies V '= n ^ (2/3) (kq) / r #

Des de, # kq / r # representa el potencial de la petita gota que hem simbolitzat # V #.

Per tant, # V '= n ^ (2/3) V #

Ara hem trobat una equació general per a aquest cas.

En aquest cas hi ha #27# gotes idèntiques.

#implies V '= 27 ^ (2/3) V #

#implies V '= 9V #

Això demostra que en el vostre cas el potencial de la caiguda més gran és #9# el potencial del menor descens.