Какова работа, требуемая для удаления диэлектрика из плоского конденсатора, если объем диэлектрика составляет 100

Для решения данной задачи, нам потребуется использовать формулу для расчета работы. Работа вычисляется как произведение силы, действующей на предмет, на расстояние, на которое этот предмет перемещается. Формула работы имеет вид:

\[W = Fd\]

где:
\(W\) - работа,
\(F\) - сила,
\(d\) - расстояние.

Сила, действующая на диэлектрик, можно найти с помощью формулы:

\[F = qE\]

где:
\(F\) - сила,
\(q\) - заряд,
\(E\) - напряженность электрического поля.

Напряженность электрического поля можно вычислить по формуле:

\[E = \frac{U}{d}\]

где:
\(E\) - напряженность электрического поля,
\(U\) - напряжение между пластинами конденсатора,
\(d\) - расстояние между пластинами конденсатора.

В нашем случае, задана поверхностная плотность заряда на пластинах конденсатора (\( \sigma \)) и объем диэлектрика (\( V \)). Мы можем использовать эти данные для нахождения заряда (\( q \)) и напряжения (\( U \)):

\[q = \sigma \cdot A\]
\[A = S \cdot d\]
\[V = S \cdot d\]
\[S = \frac{V}{d}\]

где:
\(A\) - площадь пластин конденсатора,
\(S\) - площадь одной пластины конденсатора.

Теперь, имея все необходимые формулы, мы можем решить задачу:

1. Найдем площадь пластин конденсатора.

Из формулы \(S = \frac{V}{d}\) получаем:

\[S = \frac{100 \, \text{см}^3}{d}\]

2. Найдем заряд на пластинах конденсатора.

Из формулы \(q = \sigma \cdot A\) и \(A = S \cdot d\) получаем:

\[q = \sigma \cdot S \cdot d\]

3. Найдем напряжение между пластинами конденсатора.

Из формулы \(E = \frac{U}{d}\) получаем:

\[U = E \cdot d\]

4. Найдем силу действующую на диэлектрик.

Из формулы \(F = q \cdot E\) получим:

\[F = q \cdot E\]

5. Найдем работу, требуемую для удаления диэлектрика.

Используем формулу \(W = F \cdot d\):

\[W = F \cdot d\]

Учитывая, что в задаче сказано пренебречь трением, получаем окончательный ответ.