Question

МНОГО БАЛЛОВ! Порошинка масою 2,5 мг висить у вакуумі, не рухаючись, в однорідному вертикальному електричному полі з напруженістю 100 кВ/м. Порошинка втрачає 100 електронів. Яку швидкість вона матиме, пройшовши 2 см? Перевод на русский: Пылинка массой 2,5 мг висит в вакууме, не двигаясь, в однородном вертикальном электрическом поле с напряженностью 100 кВ / м. Пылинка теряет 100 электронов. Какую скорость она будет иметь, пройдя 2 см?

Answer 1

Ответ:

Прикрепила ответ в файле)

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать законы электродинамики. По условию задачи пылинка теряет 100 электронов. Это означает, что на нее действует сила, вызванная электрическим полем.

Сила, действующая на пылинку в электрическом поле, вычисляется по формуле:

F = q * E

где: F - сила, действующая на пылинку (в ньютонах) q - заряд пылинки (в количестве элементарных зарядов) E - напряженность электрического поля (в вольтах на метр)

Заряд пылинки можно выразить через количество потерянных электронов. Каждый электрон имеет заряд e, который приближенно равен 1,6 * 10^-19 Кл. Поэтому заряд пылинки:

q = 100 * e

Теперь мы можем вычислить силу F:

F = (100 * e) * E

Сила F также связана с ускорением пылинки (a) и её массой (m) по второму закону Ньютона (F = m * a):

m * a = (100 * e) * E

Теперь мы можем найти ускорение пылинки:

a = (100 * e * E) / m

Ускорение пылинки связано с изменением её скорости (v) и пройденным путём (s) по следующей формуле:

v^2 = u^2 + 2 * a * s

где: v - конечная скорость u - начальная скорость (в данном случае, пылинка начинает движение из состояния покоя, поэтому u = 0) a - ускорение s - пройденный путь

Теперь мы можем выразить конечную скорость пылинки v:

v = sqrt(2 * a * s)

Подставим значение ускорения a и пройденного пути s:

v = sqrt(2 * [(100 * e * E) / m] * 0,02 м)

Теперь давайте подставим числовые значения:

e = 1,6 * 10^-19 Кл E = 100 кВ/м = 100 000 В/м m = 2,5 мг = 2,5 * 10^-6 кг s = 0,02 м

Теперь можем вычислить конечную скорость:

v = sqrt(2 * [(100 * 1,6 * 10^-19 Кл * 100 000 В/м) / (2,5 * 10^-6 кг)] * 0,02 м)

v ≈ 0,0004 м/с

Итак, конечная скорость пылинки после прохождения 2 см в электрическом поле будет приближенно равна 0,0004 м/с.