Question

ДОПОМОЖІТЬ БУДЬ ЛАСКА! ДУЖЕ ПОТРІБНО ДО ЗАВТРА! Протон, що влетів е однорідне електричне поле, напруженість якого 200В\м, паралельно до ліній напруженості, зупинився, пройшовши 40см. Яка початкова швидкість протона?

Answer 1

Для розв'язання цієї задачі нам знадобиться використати рівняння руху з частковою похідною:

$s = ut + \frac{1}{2}at^2,$

де:

• $s$ - відстань, яку подолав протон (в даному випадку 40 см, або 0.4 м),
• $u$ - початкова швидкість протона,
• $t$ - час руху протона,
• $a$ - прискорення протона.

Ми знаємо, що протон зупинився, тобто його кінцева швидкість дорівнює нулю. Також, ми знаємо напруженість електричного поля ($E$) і можемо використати другий закон Ньютона для знаходження прискорення:

$F = ma,$

де $F$ - сила, $m$ - маса протона, $a$ - прискорення.

Сила, що діє на протон у електричному полі, обчислюється як:

$F = qE,$

де $q$ - заряд протона (відомий), $E$ - напруженість електричного поля (200 В/м).

Підставимо значення сили до другого закону Ньютона:

$qE = ma.$

Тепер можемо виразити прискорення $a$:

$a = \frac{qE}{m}.$

Тепер ми можемо використати рівняння руху для знаходження початкової швидкості $u$. Підставимо в нього відомі значення:

$0.4\,м = u \cdot 40\,см + \frac{1}{2} \cdot \frac{qE}{m} \cdot (40\,см)^2.$

Зауважте, що масу протона ($m$) та заряд протона ($q$) ви можете знайти в літературі. Після підставлення цих значень, ви зможете обчислити початкову швидкість $u$.