С какой скоростью будет двигаться электрон, если внешнее электрическое поле совершило работу 0,26 МэВ по его ускорению?
Анна
Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой, связывающей работу электрических сил с изменением кинетической энергии заряда. Формула имеет вид:
\[W = \Delta K = \frac{1}{2} m v^2\]
где \(W\) - работа, \(m\) - масса заряда (в данном случае электрона), \(v\) - скорость электрона.
У нас дана работа \(W = 0,26\) МэВ. Чтобы перевести эту единицу измерения в джоули (дж), воспользуемся соотношением: 1 МэВ = \(1,6 \times 10^{-13}\) Дж.
\[W = 0,26 \times 1,6 \times 10^{-13} \; Дж = 4,16 \times 10^{-14} \; Дж\]
Теперь мы можем найти изменение кинетической энергии заряда. Для этого у нас есть следующее равенство:
\[\Delta K = \frac{1}{2} m v^2\]
Поскольку масса электрона \(m\) известна (она примерно равна \(9,11 \times 10^{-31}\) кг), мы можем решить это уравнение относительно скорости \(v\).
\[4,16 \times 10^{-14} \; Дж = \frac{1}{2} \times 9,11 \times 10^{-31} \; кг \times v^2\]
Раскроем скобку и опустим единицы измерения, чтобы упростить выражение:
\[4,16 \times 10^{-14} = 0,4555 \times v^2\]
Теперь разделим обе части уравнения на значение коэффициента перед \(v^2\):
\[\frac{4,16 \times 10^{-14}}{0,4555} = v^2\]
Извлечем корень из обеих частей:
\[v = \sqrt{\frac{4,16 \times 10^{-14}}{0,4555}}\]
Подставим числовые значения в эту формулу и решим выражение:
\[v \approx 6,32 \times 10^6 \; м/с\]
Таким образом, скорость электрона будет примерно равна \(6,32 \times 10^6\) м/с.
\[W = \Delta K = \frac{1}{2} m v^2\]
где \(W\) - работа, \(m\) - масса заряда (в данном случае электрона), \(v\) - скорость электрона.
У нас дана работа \(W = 0,26\) МэВ. Чтобы перевести эту единицу измерения в джоули (дж), воспользуемся соотношением: 1 МэВ = \(1,6 \times 10^{-13}\) Дж.
\[W = 0,26 \times 1,6 \times 10^{-13} \; Дж = 4,16 \times 10^{-14} \; Дж\]
Теперь мы можем найти изменение кинетической энергии заряда. Для этого у нас есть следующее равенство:
\[\Delta K = \frac{1}{2} m v^2\]
Поскольку масса электрона \(m\) известна (она примерно равна \(9,11 \times 10^{-31}\) кг), мы можем решить это уравнение относительно скорости \(v\).
\[4,16 \times 10^{-14} \; Дж = \frac{1}{2} \times 9,11 \times 10^{-31} \; кг \times v^2\]
Раскроем скобку и опустим единицы измерения, чтобы упростить выражение:
\[4,16 \times 10^{-14} = 0,4555 \times v^2\]
Теперь разделим обе части уравнения на значение коэффициента перед \(v^2\):
\[\frac{4,16 \times 10^{-14}}{0,4555} = v^2\]
Извлечем корень из обеих частей:
\[v = \sqrt{\frac{4,16 \times 10^{-14}}{0,4555}}\]
Подставим числовые значения в эту формулу и решим выражение:
\[v \approx 6,32 \times 10^6 \; м/с\]
Таким образом, скорость электрона будет примерно равна \(6,32 \times 10^6\) м/с.
Знаешь ответ?