Две одинаковые частицы с массой m и зарядом q каждая движутся навстречу друг другу, скорость их относительного движения на большом расстоянии равна v. до какого минимального расстояния они сблизятся?
Используйте закон сохранения энергии. Частицы на бесконечности обладают только кинетической энергией в количестве
K = (m * V^2) / 2 + (m * (2 * V)^2) / 2.
Максимальное сближение у частиц будет тогда, когда вся эта энергия перейдет в потенциальную энергию их электростатического взаимодействия (поскольку мы пренебрегаем энергией гравитационного взаимодействия). Энергия электростатического взаимодействия зависит от расстояния R между частицами следующим образом:
П = q^2 / R.
Приравнивая П = K, найдите R.
P.S. Александр, я вынужден признать, что Ник Гор прав, а я нет, хотя в его обходном маневре для решения и нет необходимости. Прав Ник Гор в том, что в той системе отсчета, в которой скорости частиц равны +2V и -V, они не могут одновременно остановиться: это противоречило бы закону сохранения импульса.
○ однако это условие в данной задаче не выполняется, так как кинетическая энергия шарика идет на его нагревание и плавление с КПД 80% по условию. запишем это:
Q = 0.8 ΔEk или, если допустить, что начальная скорость шарика - ноль, то Q = 0.8 Ek
• количество теплоты Q пойдет на нагрев и плавление (отметим, что температура плавления свинца 327.5 °С):
Q = c m (327.5 - 127) + λ m
• кинетическая энергия шарика равна
Ek = (m v²)/2
○ из условия Q = 0.8 Ek получаем, что
v = √(2.5 (λ + 200.5 c)).
• удельная теплота плавления свинца равна λ = 25 кДж/кг • удельная теплоемкость свинца равна c = 130 Дж/(кг °С)
Q1+Q2=0 (уравнение теплового баланса) Q1= cmt (естественно вода, где за t я взял изменённую температуру, то что нам надо найти. c- постоянная величина, которую я взял из источника, m - в дано (: ) Q2= cmt (Тоже самое, только с гирей). Итак. Приравниваем получается (пишу без физических величин, т.к. вы и сами их сможете написать) P.s. перевод в систему СИ я показывать не буду. 0,6*4200*t+0,5* (20-80)*380=0 2520*t+(10-40)*380=0 2520t=15200-3800 (перенёс - знак поменял, получаем:) 2520*t=11400 t=4,5 градуса (примерно)
Используйте закон сохранения энергии. Частицы на бесконечности обладают только кинетической энергией в количестве
K = (m * V^2) / 2 + (m * (2 * V)^2) / 2.
Максимальное сближение у частиц будет тогда, когда вся эта энергия перейдет в потенциальную энергию их электростатического взаимодействия (поскольку мы пренебрегаем энергией гравитационного взаимодействия). Энергия электростатического взаимодействия зависит от расстояния R между частицами следующим образом:
П = q^2 / R.
Приравнивая П = K, найдите R.
P.S. Александр, я вынужден признать, что Ник Гор прав, а я нет, хотя в его обходном маневре для решения и нет необходимости. Прав Ник Гор в том, что в той системе отсчета, в которой скорости частиц равны +2V и -V, они не могут одновременно остановиться: это противоречило бы закону сохранения импульса.