Question

Пилинка масою 10-8 кг, що несе на собі заряд рівний заряду 100 електронів, пройшла в вакуумі прискорюючу різницю потенціалів U=500 В. Яка кінетична енергія цієї пилинки? Яку швидкість набула пилинка?

Answer 1

q=100*e=10^2*1,6*10^-19=1,6*10^-17 Кл  Ek=q*U=1,6*10^-17*500=8*10^-15 Дж   V=sqrt(2*Ek/m)=sqrt(2*8*10^-15/10^-8)=12,6*10^-3 м/с

Answer 2

Для визначення кінетичної енергії пилинки можна скористатися формулою:

E = q * U,

де E - кінетична енергія, q - заряд пилинки, U - різниця потенціалів.

Відомо, що заряд пилинки дорівнює заряду 100 електронів. Заряд одного електрона складає приблизно 1.6 * 10^(-19) Кл. Тому:

q = 100 * (1.6 * 10^(-19)) Кл = 1.6 * 10^(-17) Кл.

Підставляючи значення заряду і різниці потенціалів в формулу, отримуємо:

E = (1.6 * 10^(-17) Кл) * (500 В) = 8 * 10^(-15) Дж.

Тепер можемо визначити швидкість пилинки, використовуючи формулу для кінетичної енергії:

E = (1/2) * m * v^2,

де m - маса пилинки, v - швидкість пилинки.

Маса пилинки дорівнює 10^(-8) кг. Підставляючи значення маси і кінетичної енергії в формулу, отримуємо:

8 * 10^(-15) Дж = (1/2) * (10^(-8) кг) * v^2.

Розкриваємо дужки:

8 * 10^(-15) Дж = 5 * 10^(-9) кг * v^2.

Поділимо обидві частини рівняння на (5 * 10^(-9)) кг:

v^2 = (8 * 10^(-15) Дж) / (5 * 10^(-9) кг) = 1.6 * 10^(-6) м^2/с^2.

Витягаючи квадратний корінь з обох боків, отримуємо:

v = √(1.6 * 10^(-6) м^2/с^2) ≈ 0.0013 м/с.

Отже, кінетична енергія цієї пилинки становить 8 * 10^(-15) Дж, а її швидкість набула значення близько 0.0013 м/с.