Какова кинетическая энергия шарика, который равномерно вращается в направленном

Question

Физика: Какова кинетическая энергия шарика, который равномерно вращается в направленном вертикально вниз однородном электрическом поле с напряженностью 400 кв/м? Шарик имеет массу 0,1 г и положительный заряд

Маркиз · Accepted Answer

Данная задача связана с кинетической энергией и электрическим полем.

Для начала, рассмотрим какие данные даны в задаче:

Масса шарика, m = 0.1 г = 0.1 * 10^{-3} кг (переведем граммы в килограммы)

Заряд шарика, q = 2 нкл = 2 * 10^{-9} Кл (переведем нанокулоны в кулоны)

Напряженность электрического поля, E = 400 кВ/м = 400 * 10^3 В/м (переведем киловольты на вольты)

Длина нити, l = 1 м

Угол отклонения нити, α = 30 градусов

Теперь перейдем к решению задачи:

1. Определим потенциальную энергию шарика в электрическом поле:

Потенциальная энергия, U = q * E * l * cos(α)

U = 2 * 10^{-9} * 400 * 10^3 * 1 * cos(30°)
U = 2 * 400 * 1 * cos(30°) * 10^{-9} * 10^3
U = 800 * cos(30°) * 10^{-9} J

2. Кинетическая энергия шарика равна потенциальной энергии в начальный момент времени, когда нить была отклонена от вертикали на угол α:

Кинетическая энергия шарика, E_k = U

E_k = 800 * cos(30°) * 10^{-9} J

Вычислим численное значение кинетической энергии:

E_k = 800 * (0.866) * 10^{-9} J

E_k = 692.8 * 10^{-9} J

E_k = 692.8 нДж (Наноджоуль)

Ответ: Кинетическая энергия шарика, который равномерно вращается в направленном вертикально вниз однородном электрическом поле с напряженностью 400 кВ/м, равна 692.8 нДж (Наноджоуль).

Какова кинетическая энергия шарика, который равномерно вращается в направленном вертикально вниз однородном

Маркиз

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!