Как изменится кинетическая энергия пылинки при перемещении на расстояние 1 см между двумя горизонтальными пластинами

Gloriya

8

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для изменения потенциальной энергии:
\[ \Delta E_{\text{п}} = q \cdot \Delta U \]
где
\(\Delta E_{\text{п}}\) - изменение потенциальной энергии,
\(q\) - заряд пылинки,
\(\Delta U\) - разность потенциалов между пластинами.

Из условия задачи у нас есть значения:
\(q = 10^{-8} \, \text{Кл}\),
\(\Delta U = 200 \, \text{В}\).

Подставляя эти значения в формулу, получаем:
\[ \Delta E_{\text{п}} = (10^{-8} \, \text{Кл}) \cdot (200 \, \text{В}) = 2 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} \cdot \text{В} \]

Далее, у нас есть формула для вычисления кинетической энергии:
\[ E_{\text{к}} = \frac{1}{2} m v^2 \]
где
\( E_{\text{к}} \) - кинетическая энергия,
\( m \) - масса пылинки,
\( v \) - скорость пылинки.

Мы знаем, что пылинка перемещается на расстояние 1 см, которое равно 0,01 м.
Рассчитаем скорость пылинки:
\[ v = \frac{d}{t} \]
где
\( d \) - расстояние,
\( t \) - время.

Так как время не указано, предположим, что движение пылинки происходит без замедления, поэтому \( t \) можно считать равным нулю, что быстрое перемещение значит мгновенное.
Теперь подставляем значений в формулу скорости и получаем:
\[ v = \frac{0.01 \, \text{м}}{0} = \text{неопределено} \]

Когда мы получили неопределенность, это означает, что у пылинки нет кинетической энергии, т.к. скорость равна нулю. Следовательно, изменение кинетической энергии также равно нулю.

Таким образом, изменение кинетической энергии пылинки при перемещении между пластинами равно \( 0 \, \text{мкДж} \) или можно сказать, что изменение кинетической энергии отсутствует.