Какова модуль скорости пылинки в точке 2 электростатического поля, если пылинка с массой 2,0 · 10–8 кг и зарядом 1,0 · 10–11 кл перемещается из точки 1 при модуле скорости v1 = 0,10 м/с и напряжении u12 = 80 b?
Ледяная_Сказка
Для решения данной задачи, нам необходимо воспользоваться законом сохранения энергии в электростатическом поле. Закон сохранения энергии гласит, что сумма потенциальной энергии и кинетической энергии остаётся постоянной.
Так как пылинка перемещается из точки 1 в точку 2 в электростатическом поле, изменение потенциальной энергии пылинки равно работе электрического поля данной системы, то есть:
\(\Delta U = q \cdot U_{12}\),
где
\(\Delta U\) - изменение потенциальной энергии,
\(q\) - заряд пылинки,
\(U_{12}\) - разность потенциалов между точками 1 и 2.
Модуль скорости пылинки в точке 2 можно определить, используя закон сохранения энергии:
\(\frac{1}{2} m v_1^2 + q \cdot U_1 = \frac{1}{2} m v_2^2 + q \cdot U_2\),
где
\(m\) - масса пылинки,
\(v_1\) - модуль скорости пылинки в точке 1,
\(v_2\) - модуль скорости пылинки в точке 2,
\(U_1\) - потенциальная энергия пылинки в точке 1,
\(U_2\) - потенциальная энергия пылинки в точке 2.
Учитывая, что потенциальная энергия равна произведению заряда на разность потенциалов, можно записать:
\(\frac{1}{2} m v_1^2 + q \cdot U_1 = \frac{1}{2} m v_2^2 + q \cdot U_2\),
\(m v_1^2 + 2q \cdot U_1 = m v_2^2 + 2q \cdot U_2\),
\(m v_1^2 - m v_2^2 = 2q (U_2 - U_1)\),
\(m (v_1^2 - v_2^2) = 2q (U_2 - U_1)\).
Теперь мы можем записать выражение для модуля скорости пылинки в точке 2:
\(v_2 = \sqrt{v_1^2 - \frac{2q (U_2 - U_1)}{m}}\).
В данной задаче нам даны следующие значения:
\(m = 2,0 \times 10^{-8}\) кг,
\(q = 1,0 \times 10^{-11}\) Кл,
\(v_1 = 0,10\) м/с.
Также, нам необходимо найти значения потенциалов \(U_1\) и \(U_2\). Если они также даны, то мы можем найти модуль скорости \(v_2\) с помощью данной формулы. Если значения потенциалов неизвестны, то нам нужна дополнительная информация. Пожалуйста, уточните, если у Вас есть какая-либо дополнительная информация или условие задачи.
Так как пылинка перемещается из точки 1 в точку 2 в электростатическом поле, изменение потенциальной энергии пылинки равно работе электрического поля данной системы, то есть:
\(\Delta U = q \cdot U_{12}\),
где
\(\Delta U\) - изменение потенциальной энергии,
\(q\) - заряд пылинки,
\(U_{12}\) - разность потенциалов между точками 1 и 2.
Модуль скорости пылинки в точке 2 можно определить, используя закон сохранения энергии:
\(\frac{1}{2} m v_1^2 + q \cdot U_1 = \frac{1}{2} m v_2^2 + q \cdot U_2\),
где
\(m\) - масса пылинки,
\(v_1\) - модуль скорости пылинки в точке 1,
\(v_2\) - модуль скорости пылинки в точке 2,
\(U_1\) - потенциальная энергия пылинки в точке 1,
\(U_2\) - потенциальная энергия пылинки в точке 2.
Учитывая, что потенциальная энергия равна произведению заряда на разность потенциалов, можно записать:
\(\frac{1}{2} m v_1^2 + q \cdot U_1 = \frac{1}{2} m v_2^2 + q \cdot U_2\),
\(m v_1^2 + 2q \cdot U_1 = m v_2^2 + 2q \cdot U_2\),
\(m v_1^2 - m v_2^2 = 2q (U_2 - U_1)\),
\(m (v_1^2 - v_2^2) = 2q (U_2 - U_1)\).
Теперь мы можем записать выражение для модуля скорости пылинки в точке 2:
\(v_2 = \sqrt{v_1^2 - \frac{2q (U_2 - U_1)}{m}}\).
В данной задаче нам даны следующие значения:
\(m = 2,0 \times 10^{-8}\) кг,
\(q = 1,0 \times 10^{-11}\) Кл,
\(v_1 = 0,10\) м/с.
Также, нам необходимо найти значения потенциалов \(U_1\) и \(U_2\). Если они также даны, то мы можем найти модуль скорости \(v_2\) с помощью данной формулы. Если значения потенциалов неизвестны, то нам нужна дополнительная информация. Пожалуйста, уточните, если у Вас есть какая-либо дополнительная информация или условие задачи.
Знаешь ответ?