4.05 Физика. Написать классную работу. Решить следующие задачи:
1) пылинка с зарядом 2 нКл движется со скоростью 10 м/с в однородном магнитном поле. Индукция магнитного поля составляет 0, 5 Тл. Определите силу действующую на эту пылинку.
2. Частица заряд которой 2 мкКл , находится в покое в однородном магнитном поле с индукцией 4 Тесла. Определите величину силу Лоренца.
3. На частицу с зарядом 5 мкКл, движущийся в магнитном поле с индукцией 0,7 Тл перпендикулярно силовым линиям, действует со стороны поля сила 1 Ньютон. Определите скорость частицы.
4.05 Физика. Написать классную работу. Решить следующие задачи:
1) пылинка с зарядом 2 нКл движется со скоростью 10 м/с в однородном магнитном поле. Индукция магнитного поля составляет 0, 5 Тл. Определите силу действующую на эту пылинку.
2. Частица заряд которой 2 мкКл , находится в покое в однородном магнитном поле с индукцией 4 Тесла. Определите величину силу Лоренца.
3. На частицу с зарядом 5 мкКл, движущийся в магнитном поле с индукцией 0,7 Тл перпендикулярно силовым линиям, действует со стороны поля сила 1 Ньютон. Определите скорость частицы.
Работы принимаю до 21:00.
1) Начнем с формулы для средней квадратичной скорости молекул:
v = sqrt(3 * k * T / m),
где v - средняя квадратичная скорость молекул газа,
k - постоянная Больцмана (1.38 * 10^(-23) J/K),
T - температура в Кельвинах,
m - масса молекулы газа.
2) Так как в задаче дана средняя квадратичная скорость молекул (v = 230 м/c), то мы можем использовать эту формулу для нахождения температуры:
v = sqrt(3 * k * T / m) => T = v^2 * m / (3 * k),
где все значения уже известны, кроме T.
3) Переведем давление из миллиметров ртутного столба в Паскали:
1 мм.рт.ст = 133.3 Па,
680 мм.рт.ст = 680 * 133.3 Па.
4) Применим закон Гей-Люссака, который устанавливает прямую пропорциональность между объемом газа и его температурой при постоянном давлении:
V1 / T1 = V2 / T2,
где V1 и T1 - начальный объем и температура газа, V2 и T2 - конечный объем и температура газа.
В данной задаче нам известны начальный объем V1 (его и нужно найти) и начальная температура T1 (вычислили на предыдущем шаге), а также конечная температура T2 (которая равна T1) и давление P2 (которое уже известно). Поэтому формула примет вид:
V1 / T1 = V2 / T2 => V1 / T1 = V2 / T1 => V1 = V2.
5) Теперь у нас есть все необходимые данные для решения задачи.
Подставим обозначения из формулы в закон Гей-Люссака:
V1 / T1 = V2 / T2 => V1 / T1 = V1 / T2 => T1 = T2, =>
T = T1 = T2 = v^2 * m / (3 * k),
где все значения уже известны, кроме T.
6) Теперь можно выразить объем сосуда:
V = V1 = V2 = P2 * T1 / T2 =>
V = 680 * 133.3 * (v^2 * m / (3 * k)) / (v^2 * m / (3 * k)).
7) Решим данное уравнение, подставив все известные значения:
V = 680 * 133.3 * (230^2 * m / (3 * 1.38 * 10^(-23))) / (230^2 * m / (3 * 1.38 * 10^(-23))).
8) Выполнив вычисления, получим значение объема сосуда.
Таким образом, для решения задачи необходимо провести следующие шаги:
1) Вычислить температуру, используя формулу T = v^2 * m / (3 * k).
2) Перевести давление в Паскали, если необходимо.
3) Применить закон Гей-Люссака для вычисления объема сосуда, подстановкой известных значений.
Результат будет являться искомым объемом сосуда.