Три тысячи семьсот пятьдесят километров в секунду (3750 км/с.)
Объяснение:
Дано:
В = 0,01 Тесла
R = 0,2 метра
φ = 1000 В
V = ↓ в 3 раза
Найти:
Конечную скорость (в км/с.)
В магнитном поле на заряд действует сила Fл = BqV (1); а радиус R = 0,2 м мы рассчитываем по второму закону Ньютона: F = ma. Находим центростремительное ускорение по формуле a = V²/R.
1) Подставляем все выражения в первое уравнение: Bq = mV/R.
Ищем скорость: V = ?
После того, как заряд влетел в электрическое поле, он тормозит.
3) Работа электрического поля равна изменению кинетической энергии заряда: Uq = mVο²/2 - mV²/2; так как Vο = 3V, то Uq = 4mV².
Из второго уравнения q = mV/RB подставляем в третье, получаем: UmV/RB = 4mV²
V = U/4RB
V = 3750 (километров в секунду)
ответ: Конечная скорость частицы, влетающей в однородное магнитное поле, равно 3 750 километров в секунду.
Q1=C*m*(dT), где С - удельная теплоёмкость свинца, m - масса свинца, dT=Tp-T1 разница между температурой плавления (Tp) и текущей температурой свинца (T1=403 К =130 Цельсия).
Q2=A*m, где A - удельная теплота плавления свинца.
Эта энергия Q должна составлять 90% от кинетической энергии пули E=0.5mv^2. То есть получили уравнение 0.9*0.5mv^2=Q; Отсюда находим минимальную скорость пули:
v=SQRT(Q/(0.45m));
v=SQRT((C*m*(dT)+A*m)/(0.45m));
v=SQRT((C*(dT)+A)/(0.45));
v=SQRT((C*(Tp-T1)+A)/(0.45));
Осталось подставить значения (смотри в справочнике)