Дано:
N = 800 электронов
I = 64 мкА = 64×10⁻⁶ А
e = 1,6×10⁻¹⁹ Кл
Найти:
t - ?
1) Сила тока равна скорости изменения заряда, следовательно мы получаем вот такую формулу, именно по такой формуле мы найдем его время для перемещения электронов:
I = Q/t - Сила тока у электронов, следовательно:
t = Q/I - время для перемещения электронов (1)
2) Но из этой формулы мы не знаем изменение заряда, но в условий сказано про количество электронов, следовательно мы получаем вот такую формулу, именно по такой формуле мы будем пользоваться:
Q = N×e - изменение заряда (2)
3) Теперь мы складываем формулы (1) и (2), следовательно мы получим общую формулу для нахождения время для перемещения электронов:
t = Q/I - время для перемещения электронов (1)
Q = N×e - изменение заряда (2)
Следовательно:
t = (N×e)/I - время для перемещения электронов
t = (800 электронов × 1,6×10⁻¹⁹ Кл)/64×10⁻⁶ А = (800 электронов × 1,6×10⁻¹⁹ (A×c))/64×10⁻⁶ А = (1280×10⁻¹⁹ (A×c))/64×10⁻⁶ А = 20×10⁻¹³ c = 2×10⁻¹² c
ответ: t = 2×10⁻¹² c
Боюь, что и у меня не сойдется с ответом, но хочу предложить следующую модель:
Заменим однородную палочку невесомым стержнем, на концах которого находятся шарики одной массы (в сумме - масса палочки).
Оси Х и У направим как и обычно. Они буду обозначать пол и стену.
Нарисуем чертеж для какого-то произвольного положения системы шаров. Нижний шар в точке с абсциссой х, верхний в точке с ординатой у . Острый угол между стержнем и осью х назовем а.
Со стороны стержня на шары действует равная по модулю сила F, линия действия которой совпадает с линией стержня, а направления - соответственно - в пол под углом а, и в стену под углом (90-а). Для шара находящегося на полу, проекция этой силы на ось Х и является причиной движения. А для шара находящегося наверху проекция этой силы на ось У ,наоборот, препятствует движению под действием силы тяжести.
Уравнения Ньютона в проекциях на ось Х для нижнего шара, и в проекциях на ось У - для верхнего шара:
Кинематические уравнения равноускоренного движения нижнего шара с нулевой начальной скоростью:
Отсюда получим:
Как я понимаю, последняя формула является ключевой. Теперь мы знаем,через сколько секунд нижний конец палочки был в координате х и имел скорость
.
Теперь:
Подставим (1) в уравнение динамики второго(верхнего) шара и получим:
Теперь подставив данные, с учетом того что tga = 36/48=0,75 (легко посчитать самому), получим удручающий ответ. Оставляю его таким - в общем виде. Не знаю, где ошибаюсь.