На каком расстоянии от начала движения скорость электрона, который начинает двигаться в однородном электрическом поле с напряженностью 5 н/кл, достигнет значения 2 * 10^6 м/с? Предполагается, что начальная скорость электрона равна нулю.
Барон
Для решения этой задачи, необходимо использовать уравнение движения и формулу для вычисления скорости изменения скорости электрона под воздействием электрического поля.
Определим известные значения:
Напряженность электрического поля (\(E\)) = 5 н/кл
Желаемая скорость (\(v\)) = 2 * 10^6 м/с
Начальная скорость (\(u\)) = 0 м/с
Уравнение движения в данном случае будет выглядеть следующим образом:
\[ v^2 = u^2 + 2a \cdot s \]
где \( a \) - ускорение электрона под действием электрического поля, а \( s \) - расстояние, которое электрон прошел.
Ускорение электрона в электрическом поле можно вычислить, используя формулу:
\[ a = \frac{E \cdot e}{m} \]
где \( e \) - заряд электрона, равный \( 1.6 \times 10^{-19} \) Кл, а \( m \) - масса электрона, равная \( 9.1 \times 10^{-31} \) кг.
Теперь, чтобы найти расстояние, на котором электрон достигнет желаемой скорости, подставим известные значения в уравнение движения и решим его относительно \( s \):
\[ v^2 = u^2 + 2a \cdot s \]
\[ (2 \times 10^6)^2 = 0^2 + 2 \left( \frac{5 \times 10^{-9} \cdot 1.6 \times 10^{-19}}{9.1 \times 10^{-31}} \right) \cdot s \]
Выполнив вычисления, получим:
\[ 4 \times 10^{12} = 3.08 \times 10^{13} \cdot s \]
Далее, решим это уравнение относительно \( s \):
\[ s = \frac{4 \times 10^{12}}{3.08 \times 10^{13}} \]
\[ s \approx 0.13 \, \text{м} \]
Таким образом, расстояние от начала движения, на котором скорость электрона достигнет значения \(2 \times 10^6 \, \text{м/c}\), составляет примерно 0.13 метров.
Определим известные значения:
Напряженность электрического поля (\(E\)) = 5 н/кл
Желаемая скорость (\(v\)) = 2 * 10^6 м/с
Начальная скорость (\(u\)) = 0 м/с
Уравнение движения в данном случае будет выглядеть следующим образом:
\[ v^2 = u^2 + 2a \cdot s \]
где \( a \) - ускорение электрона под действием электрического поля, а \( s \) - расстояние, которое электрон прошел.
Ускорение электрона в электрическом поле можно вычислить, используя формулу:
\[ a = \frac{E \cdot e}{m} \]
где \( e \) - заряд электрона, равный \( 1.6 \times 10^{-19} \) Кл, а \( m \) - масса электрона, равная \( 9.1 \times 10^{-31} \) кг.
Теперь, чтобы найти расстояние, на котором электрон достигнет желаемой скорости, подставим известные значения в уравнение движения и решим его относительно \( s \):
\[ v^2 = u^2 + 2a \cdot s \]
\[ (2 \times 10^6)^2 = 0^2 + 2 \left( \frac{5 \times 10^{-9} \cdot 1.6 \times 10^{-19}}{9.1 \times 10^{-31}} \right) \cdot s \]
Выполнив вычисления, получим:
\[ 4 \times 10^{12} = 3.08 \times 10^{13} \cdot s \]
Далее, решим это уравнение относительно \( s \):
\[ s = \frac{4 \times 10^{12}}{3.08 \times 10^{13}} \]
\[ s \approx 0.13 \, \text{м} \]
Таким образом, расстояние от начала движения, на котором скорость электрона достигнет значения \(2 \times 10^6 \, \text{м/c}\), составляет примерно 0.13 метров.
Знаешь ответ?