Question

ДАЮ 50 БАЛЛОВ. Рассчитайте скорость молекул серебра в опыте Штерна, если при вращении цилиндров с частотой 200 об/с полоска сместилась на 0,15 рад. Диаметр внешнего цилиндра больше диаметра внутреннего на 6 см.​

Answer 1

Для решения этой задачи нам понадобятся данные о частоте вращения цилиндров (f = 200 об/с), угловом смещении полоски (дельта theta = 0.15 рад) и разнице в диаметрах цилиндров (delta d = 6 см).

Общая идея решения заключается в определении скорости перемещения полоски и связи этой скорости с угловой скоростью цилиндров.

Во-первых, определим длину периметра внешнего цилиндра. Длина периметра внешнего цилиндра (L) = 2πR1, где R1 - радиус внешнего цилиндра.

Во-вторых, определим длину периметра внутреннего цилиндра. Длина периметра внутреннего цилиндра (l) = 2πR2, где R2 - радиус внутреннего цилиндра.

Так как разница в диаметрах цилиндров составляет 6 см, то по условию R1 - R2 = 3 см = 0.03 м.

Далее, чтобы определить скорость молекул серебра при перемещении полоски, воспользуемся соотношением между скоростью перемещения полоски и угловой скоростью цилиндров: V = R1 * delta theta * f, где V - искомая скорость молекул серебра, R1 - радиус внешнего цилиндра, delta theta - угловое смещение полоски, f - частота вращения цилиндров.

Подставляя известные значения, получаем: V = (R1 - R2) * delta theta * f = 0.03 м * 0.15 рад * 200 об/с = 0.09 м/с.

Таким образом, скорость молекул серебра в опыте Штерна составляет 0.09 м/с.