НОМЕР 1. на двух заряженных шариках находится по N=10^13 избыточных электронов. определить силу взаимодействия шариков в воздухе на расстоянии r=10 см. заряженные шарики считать…

Давайте разберём каждую задачу по порядку.

---

Задача 1: Взаимодействие двух заряженных шариков

Дано:

• Количество избыточных электронов у каждого шарика: \( N = 10^{13} \)
• Расстояние между шариками: \( r = 10\,\textсм = 0,1\,\textм \)
• Коэффициент пропорциональности (закон Кулона): \( k = 9 \times 10^9\, \text{Н} \times \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)
• Заряд одного электрона: \( q_e = 1,6 \times 10^{-19}\,\Кл \)

---

Шаг 1: Вычислить заряд каждого шарика

Количество электронов: \( N = 10^{13} \)

Общий заряд шарика:

\[ Q = N \times q_e = 10^{13} \times 1,6 \times 10^{-19} = 1,6 \times 10^{-6}\,\Кл \]

---

Шаг 2: Закон Кулона

Сила взаимодействия двух точечных зарядов:

\[ F = \frac{k \times |Q_1 \times Q_2|}{r^2} \]

Здесь: \( Q_1 = Q_2 = Q = 1,6 \times 10^{-6}\,\Кл \)

Подставляем:

\[ F = \frac{9 \times 10^9 \times (1,6 \times 10^{-6})^2}{(0,1)^2} \]

---

Шаг 3: Вычислить числовое значение силы

Рассмотрим числитель:

\[ (1,6 \times 10^{-6})^2 = 2,56 \times 10^{-12} \]

Тогда сила:

\[ F = \frac{9 \times 10^9 \times 2,56 \times 10^{-12}}{0,01} \]

Общий числитель:

\[ 9 \times 10^9 \times 2,56 \times 10^{-12} = (9 \times 2,56) \times 10^{9 - 12} = 23,04 \times 10^{-3} = 0,02304 \]

Делим на 0,01:

\[ F = \frac{0,02304}{0,01} = 2,304\, \text{Н} \]

---

Ответ на первую часть:

Сила взаимодействия шариков в воздухе равна примерно 2,3 Н.

---

Вторая часть: как изменится сила при замене среды?

Фактор диэлектрической проницаемости \( \varepsilon \):

\[ Q_{\text{эфф}} = \frac{Q}{\varepsilon} \]

или, видимо, сила при средней среде:

\[ F' = \frac{F}{\varepsilon} \]

Если \( \varepsilon \) увеличивается в 2 раза, сила уменьшается в 2 раза.

---

Ответ: уменьшится в 2 раза — вариант 4.

---

Итог по первой задаче:

1. Какая будет сила? — 2,3 Н (округлим до десятых — 2,3)

2. При помещении в среду с диэлектрической проницаемостью 2 сила уменьшится в 2 раза — вариант 4.

---

---

Задача 2: КПД тепловой машины

Дано:

• Исходный КПД: \( n_1 = 20\% = 0,2 \)
• Количество теплоты, получаемой от нагревателя: \( Q_1 \)
• Количество теплоты, отдаваемое холодильнику: \( Q_2 \)

Изменения:

• \( Q_1 \) увеличивается на 20% → новое \( Q_1' = Q_1 \times 1.2 \)
• \( Q_2 \) уменьшается на 10% → новое \( Q_2' = Q_2 \times 0.9 \)

---

Шаг 1: Исходный КПД

\[ n_1 = \frac{W}{Q_1} = 0,2 \]

Где \( W \)—работа.

Также:

\[ W = Q_1 - Q_2 \]

Обозначим:

\[ Q_1 = Q, \quad Q_2 = q \]

Тогда:

\[ n_1 = \frac{Q - q}{Q} = 0,2 \Rightarrow Q - q = 0,2Q \Rightarrow q = Q - 0,2Q = 0,8Q \]

---

Шаг 2: Новое значение эффективности

После изменений:

\[ Q_1' = 1,2Q \] \[ Q_2' = 0,9q = 0,9 \times 0,8Q = 0,72Q \]

Работа:

\[ W' = Q_1' - Q_2' = 1,2Q - 0,72Q = (1,2 - 0,72)Q = 0,48Q \]

Новый КПД:

\[ n_2 = \frac{W'}{Q_1'} = \frac{0,48Q}{1,2Q} = \frac{0,48}{1,2} = 0,4 \]

В процентах:

\[ n_2 = 0,4 \times 100\% = 40\% \]

---

Ответ: КПД станет 40%.

---

Итоговая формулировка:

КПД увеличится с 20% до 40%.
Ответ: 40% (округляем до целых — 40).

---

Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами, буду рад помочь!