Протон рухаючись вздовж силових ліній однорідного електричного поля, напруженість якого 10кВ/м, збільшив свою швидкість від 10^6м/с до 1,1*10^6м/с. Маса протона 1,67*10^-27 кг. Визначити різницю потенціалів,прискорення протона,шлях протона при розгоні,роботу електричного поля.(робота дорівнює зміні кінетичної енергії)
1) Буду обозначать величины относящиеся к водороду индексом 1, а относящиеся к природному газу, индексом 2.
q₁=12·10⁷Дж/кг; q₂=4,4·10⁷Дж/кг; ρ₁=0,09кг/м³ (табличные величины)
2) Если принять за нулевой уровень отсчета потенциальной энергии линию полета пули, то механическая энергия пули уменьшилась от 25Дж до 0. Внутренняя энергия доски и пули в сумме (если не учитывать потери) возросла на 25 Дж, причем, за счет малой теплопроводности дерева, можно утверждать, что большая часть энергии израсходована на нагревание пули.
Подробнее - на -
Объяснение:
E = sigma/(2*pi*R*eo) - напряженность создаваемая равномерно заряженной нитью
E = Q/(L*2*pi*R*eo)
F=E*q=Q*q/(L*2*pi*R*eo) = 2*Q*e/(L*2*pi*R*eo) = Q*e/(L*pi*R*eo)
1) На каком расстоянии от нити находится пылинка
R = Q*e/(L*pi*F*eo) =
=(3*10^-8)*(1,6*10^-19)/(1,50*pi*4*10^-15*(8,854*10^-12)) м = 0,02876 м ~ 29 мм
2) На сколько изменится энергия пылинки
потенциал нити
u1 =-2*Q/(L*e0)*ln(R1)
u2 =-2*Q/(L*e0)*ln(R2)
W1=q*u1
W2=q*u2
delta W = W2-W1= q*(u2-u1)=
=-2*e(-2*Q/(L*e0)*ln(R2)+2*Q/(L*e0)*ln(R1)) =
=2*e*(2*Q/(L*e0)*ln(R2)-2*Q/(L*e0)*ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*(ln(R2)-ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*(ln(2*R1)-ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*ln(2) =
=4*(1,6*10^-19)*(3*10^-8)/(1,5*(8,854*10^-12))*ln(2) Дж = 1,0021E-15 Дж