Каков модуль скорости пылинки в точке 2, если она перемещается из точки 1 электростатического поля, где модуль скорости

  • 25
Каков модуль скорости пылинки в точке 2, если она перемещается из точки 1 электростатического поля, где модуль скорости равен v1=0,10 м/с, а напряжение u12=80B. Пылинка имеет массу m=2,0 · 10–8 кг и заряд q=1,0 · 10–11 кл.
Парящая_Фея
4
Для решения этой задачи, мы будем использовать законы электростатики. Первым шагом, мы можем найти ускорение пылинки в электрическом поле. Ускорение определяется по формуле:

\[a = \frac{F}{m}\]

где F - сила, действующая на пылинку, m - масса пылинки.

Сила, действующая на пылинку в электрическом поле, может быть найдена с использованием формулы:

\[F = qE\]

где q - заряд пылинки, E - напряженность электрического поля.

Напряженность электрического поля, в свою очередь, определяется по формуле:

\[E = \frac{U}{d}\]

где U - напряжение между точками 1 и 2, d - расстояние между точками 1 и 2.

Для нашей задачи, у нас уже дана напряженность электрического поля (U) и масса (m) и заряд (q) пылинки:

\[U = 80B\]
\[m = 2,0 \cdot 10^{-8} кг\]
\[q = 1,0 \cdot 10^{-11}\]

Теперь мы можем вычислить напряженность электрического поля:

\[E = \frac{U}{d}\]

Однако, в задаче не указано расстояние между точками 1 и 2, поэтому мы не можем найти точное значение для \(E\). Единственное, что нужно знать, это что поле однородно, то есть \(E\) не меняется вдоль маршрута пылинки.

Далее, мы можем вычислить силу, действующую на пылинку в электрическом поле:

\[F = qE\]

И, наконец, мы сможем найти ускорение пылинки:

\[a = \frac{F}{m}\]

Окончательный шаг - найти модуль скорости пылинки в точке 2, используя закон сохранения энергии. Зная ускорение пылинки и расстояние между точками 1 и 2, мы можем использовать формулу для скорости:

\[v_2 = \sqrt{v_1^2 + 2ad}\]

где \(v_1\) - начальная скорость пылинки (равная 0.1 м/с), \(d\) - расстояние между точками 1 и 2.

Как только мы найдем \(v_2\), мы сможем найти модуль скорости пылинки в точке 2, просто взяв его по модулю:

\[|v_2|\]

Ответ на задачу будет модуль скорости пылинки в точке 2 - \(|v_2|\), который мы вычислили.