2. Какое значение напряжения необходимо пройти электрону для ионизации атома водорода, если энергия ионизации

Ярило

30

Задача 2:

Нам нужно найти значение напряжения, которое необходимо пройти электрону для ионизации атома водорода. Для этого мы можем использовать формулу энергии:

\[E = q \cdot V\]

где \(E\) - энергия, \(q\) - заряд электрона, \(V\) - напряжение. Также, поскольку электрон влетает со скоростью в однородное электрическое поле, мы можем использовать формулу для кинетической энергии электрона:

\[E_{к} = \frac{1}{2} m v^{2}\]

где \(m\) - масса электрона, \(v\) - его скорость.

Известно, что энергия ионизации атома водорода составляет \(2,18 \times 10^{-18}\) Дж и электрон влетает со скоростью \(1,83 \times 10^{6}\) м/с. Также, напряженность поля направлена противоположно направлению движения электрона, поэтому можем сказать, что работа электростатического поля будет отрицательной:

\[E = -W = -qV\]

Теперь мы можем составить систему уравнений для нашей задачи:

\[\begin{align*}
E &= E_{к} \\
-qV &= \frac{1}{2} m v^{2}
\end{align*}\]

Подставляем значения:

\[\begin{align*}
-2,18 \times 10^{-18} &= \frac{1}{2} \times 9,11 \times 10^{-31} \times (1,83 \times 10^{6})^{2} \\
-2,18 \times 10^{-18} &= \frac{1}{2} \times 9,11 \times 10^{-31} \times 3,36 \times 10^{12} \\
-2,18 \times 10^{-18} &= 1,53 \times 10^{-18}
\end{align*}\]

Наше предположение о том, что работа электростатического поля является отрицательной, неверно. Получилось, что правая часть уравнения больше, чем левая. Если бы наше предположение было верно, то левая часть была бы меньше или равна правой. Значит, вопрос сформулирован некорректно или в задаче содержится ошибка.

Задача 3:

Загоревшие провода нельзя тушить водой до тех пор, пока загоревшийся участок не будет отключен от сети из-за риска получения удара электрическим током. Когда провода загораются, происходит замыкание электрической цепи, и ток начинает протекать по проводам. Если попытаться потушить провода водой, то вода может стать проводником электричества и создать опасность для спасателя.

Поэтому, чтобы безопасно потушить загоревшие провода, необходимо сначала обеспечить их отключение от источника питания или, по крайней мере, убедиться в том, что электрический ток в этих проводах полностью прекращен. После этого можно использовать безопасные средства для тушения пожара, такие как огнетушители или огнегасящие вещества.

Важно помнить о своей безопасности и привлекать профессионалов, способных безопасно устранить проблему загоревших проводов. Никогда не пытайтесь самостоятельно тушить пожары, связанные с электроустановками, особенно если вы не обучены и не имеете опыта работы с электричеством.