latex/problems/Serway_and_Jewett_8/problem26.32.tex

   1 \begin{problem*}{26.32}
   2 The immediate cause of many deaths is ventricular fibrillation, which
   3 is an uncoordinated quivering of the heart.  An electric shock to the
   4 chest can cause momentary paralysis of the heart muscle, after which
   5 the heart sometimes resumes its proper beating.  One type of
   6 \emph{defibrillator} (chapter opening photo, page 740) applies a stron
   7 electric shock to the chest over a time interval of a few
   8 milliseconds.  This device contains a capacitor of several
   9 microfarads, charged to several thousand volts.  Electrodes called
  10 paddles are held against the chest on both sides of the heart, and the
  11 capacitor is discharged through the patient's chest.  Assume an energy
  12 of $300\U{J}$ is delivered from a $30.0\U{$\mu$F}$ capacitor.  To what
  13 potential difference must it be charged?
  14 \end{problem*}
  15
  16 \begin{solution}
  17 Using the capacitor energy formula,
  18 \begin{align}
  19   U &= \frac{1}{2}CV^2 \\
  20   V &= \sqrt{\frac{2U}{C}}
  21     = \sqrt{\frac{2 \cdot 300\U{J}}{30.0\E{-6}\U{F}}}
  22     = \ans{4.47\U{kV}} \;.
  23 \end{align}
  24 \end{solution}