Question

На протон, який рухається в магнітному полі індукцією 10 Тл перпендикулярно до силових ліній діє сила 0,16 пН. Визначте швидкість протона

Answer 1

Ответ:

$v = 10 ^{5} \ m/s$

Объяснение:

Дано:

B = 10 Тл

F = 0,16 пН = $1,6 *10^{-13}$ Н

$q = 1,6 *10^{-19}$ Кл

Найти:

v - ?

Решение:

F = qvB

$v = \frac{F}{qB}$

$v = \frac{1,6 *10^{-13} }{1,6 *10 ^{-19} * 10} = 10^{5} \ m/s$

Answer 2

Щоб визначити швидкість протона, ми можемо скористатися формулою для сили Лоренца, яка описує дію магнітної сили на заряджену частинку в магнітному полі.

Формула для сили Лоренца: F = q * (v × B),

де F - сила, q - заряд протона, v - швидкість протона, B - індукція магнітного поля.

За умовою, сила F дорівнює 0.16 пН (піконьютон), індукція магнітного поля B дорівнює 10 Тл (тесла), а заряд протона q становить 1.6 * 10^(-19) Кл (кулон).

Підставляємо відповідні значення до формули і розв'язуємо її відносно швидкості протона:

0.16 пН = (1.6 * 10^(-19) Кл) * (v × 10 Тл).

Для спрощення обчислень, перетворимо 0.16 пН на кілоньютоны (ньютон * 10^(-12)):

0.16 пН = 0.16 * 10^(-12) Н.

Тепер можемо продовжити розв'язування:

0.16 * 10^(-12) Н = (1.6 * 10^(-19) Кл) * (v × 10 Тл).

Скасовуємо спільний множник 10 Тл:

0.16 * 10^(-12) Н = (1.6 * 10^(-19) Кл * 10 Тл) * v.

Розв'язуємо це рівняння відносно швидкості v:

v = (0.16 * 10^(-12) Н) / (1.6 * 10^(-19) Кл * 10 Тл).

Підрахуємо це значення:

v = 0.16 * 10^(-12) / (1.6 * 10^(-19) * 10) м/с.

v = 0.16 * 10^(-12) / (1.6 * 10^(-18)) м/с.

v = 0.1 м/с.

Отже, швидкість протона становить 0.1 м/с.