На какое время частица с нулевой начальной скоростью переместится на горизонтальное расстояние 0,45 м в однородном

Магический_Замок

63

Чтобы найти время, за которое частица переместится на горизонтальное расстояние 0,45 м, необходимо воспользоваться уравнением движения для заряда в электрическом поле.

Сначала определим силу, действующую на частицу. В данном случае это сила электрического поля, которая вычисляется по формуле:
\[F = q \cdot E,\]
где \(F\) - сила, \(q\) - заряд частицы, \(E\) - напряженность электрического поля.

Подставляя известные значения, получаем:
\[F = (2 \times 10^{-11}) \cdot 5000 = 0.0001 \, \text{Н}.\]

Затем, воспользуемся вторым законом Ньютона и выразим ускорение:
\[F = m \cdot a,\]
где \(F\) - сила, \(m\) - масса частицы, \(a\) - ускорение.

Подставляя известные значения, получаем:
\[0.0001 = 0.001 \cdot a.\]

Выражая \(a\), получаем:
\[a = \frac{0.0001}{0.001} = 0.1 \, \text{м/с}^2.\]

Наконец, воспользуемся уравнением движения:
\[x = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2,\]
где \(x\) - горизонтальное расстояние, \(v_0\) - начальная скорость, \(t\) - время.

Так как начальная скорость равна нулю (\(v_0 = 0\)) и расстояние равно 0,45 м, подставляем значения и находим время:
\[0.45 = 0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot 0.1 \cdot t^2.\]

Упростим уравнение:
\[0.45 = 0.05 \cdot t^2.\]

Разделим обе части уравнения на 0.05:
\[\frac{0.45}{0.05} = t^2.\]

Получаем:
\[9 = t^2.\]

Чтобы найти время (\(t\)), извлечём квадратный корень из обеих частей:
\[t = \sqrt{9} = 3 \, \text{сек}.\]

Таким образом, частица переместится на горизонтальное расстояние 0,45 м в течение 3 секунд.