Question

Пылинка массой 2 мг и зарядом 5*10^-11 влетела в однородное электрическое поле напряженностью 20 кВ/м вдоль его силовых линий с начальной скоростью 10 м/с. На какое расстояние переместилась пылинка к тому моменту, когда ее скорость увеличилась на 0.2 м/с? Действием силы тяжести и сопротивлением воздуха можно пренебречь. Ответ округлите до целых. С рисунком и с указанием сил, пожалуйста.

Answer 1

Ответ:

Розв*язок у файлі

Объяснение:

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законом электростатики и вторым законом Ньютона.

Первоначально пылинка движется в однородном электрическом поле с напряженностью E = 20 кВ/м. Заряд пылинки q = 5 * 10^-11 Кл, а масса m = 2 мг = 2 * 10^-6 кг.

Сила электрического поля, действующая на пылинку, вычисляется по формуле F = qE.

F = (5 * 10^-11 Кл) * (20 * 10^3 В/м) = 100 * 10^-8 Н = 10^-6 Н.

По второму закону Ньютона F = ma, где a - ускорение пылинки.

Таким образом, a = F / m = (10^-6 Н) / (2 * 10^-6 кг) = 0.5 м/с^2.

Зная начальную скорость v₀ = 10 м/с и ускорение a = 0.5 м/с^2, мы можем использовать уравнение движения, чтобы найти расстояние, на которое переместилась пылинка к моменту, когда ее скорость увеличилась на 0.2 м/с.

Используем уравнение: v² = v₀² + 2aΔx, где v₀ - начальная скорость, v - конечная скорость, a - ускорение, Δx - расстояние.

(v + 0.2)² = v₀² + 2aΔx.

Раскрываем скобки:

v² + 0.4v + 0.04 = v₀² + 2aΔx.

Перепишем уравнение, выражая Δx:

2aΔx = v² + 0.4v + 0.04 - v₀².

Δx = (v² + 0.4v + 0.04 - v₀²) / (2a).

Подставляем значения:

Δx = ((v + 0.2)² + 0.4(v + 0.2) + 0.04 - v₀²) / (2 * 0.5).

Δx = ((v² + 0.4v + 0.04) + 0.4 * 0.2 + 0.04 - v₀²) / (1).

Δx = (v² + 0.4v + 0.08 + 0.04 - v₀²) / (1).

Δx = (v² + 0.4v + 0.12 - v₀²) / (1).

Теперь мы можем вычислить расстояние, на которое переместилась пылинка:

Δx = (10² + 0.4 * 10 + 0.