Дано:
Е = 1,5 В/м
v0 = 0 м/с
v = 2000 км/с = 2000000 м/с = 2*10⁶ м/с
|q| = 1,6*10^(-19) Кл
m = 9,1*10^(-31) кг
d - ?
Если совершается работа над телом, то его энергия изменяется. У нас есть электрон, который находится в электрическом поле в состоянии покоя. Поле производит работу - скорость электрона начинает меняться. Значит, меняется его кинетическая энергия. Тогда по теореме об изменении кинетической энергии получим уравнение:
A = dE(k)
Кинетическая энергия находится по формуле:
Е(k) = m*v²/2
Работа поля - это транспортировка заряда q на расстояние d при напряжённости поля E:
A = q*E*d
Тогда подставим выражение работы с учётом модуля заряда в уравнение изменения кинетической энергии:
A = dE(k)
|q|*E*d = E(k2) - E(k1) - выражаем d и находим его значение:
|q|*E*d = m*v²/2 - m*v0²/2 = m*v²/2
d = (m*v²)/(2*|q|*E) = (9,1*10^(-31)*(2*10^6)²)/(2*1,6*10^(-19)*1,5) = (9,1*4*10^(-19))/(2*1,6*1,5*10^(-19)) = 9,1/(0,8*1,5) = 9,1/1,2 = 7,58333... = 7,6 м
ответ: примерно 7,6 м.
Дано:
P1 = 8 кВт = 8000 Вт
P2 = 40 Вт
Q = 5%
N - ?
Можно решить так. Известно, что мощность - это произведение напряжения и силы тока:
P = U*I
Гирлянда - это цепь с последовательными соединениями. В цепи с последовательными соединениями сила тока в любой точке цепи одинакова, а падения напряжения на каждом из участков цепи складываются алгебраически и получается напряжение всей цепи:
I = I1 = I2 = ... = In
U = U1 + U2 + ... + Un
Если участки цепи имеют одинаковое сопротивление, то падения напряжения будут равнозначными, потому что по закону Ома:
R = U/I
R1 = R2 = ... = Rn => U1 = U2 = ... = Un
Гирлянда - это как раз цепь с участками, одинаковыми по сопротивлению (т.е. кучей одинаковых лампочек). Далее. Вот мощность лампочки:
P2 = U*I
А вот мощность гирлянды:
P1 = U*I
Но мы только что сказали, что общее напряжение складывается из суммы его падений на каждом участке гирлянды, поэтому обозначим падение напряжения как U', тогда:
U = N*U' - так как падения равнозначны, то общее напряжение равно произведению количества лампочек и падения напряжения на одной лампочке.
Тогда мощность лампочки равна:
P2 = U'*I
Мощность гирлянды:
P1 = U*I = N*U'*I
Преобразуем U'*I в P2, тогда:
P1 = N*P2
Вот и всё. Однако это уравнение для мощности без потерь, а ведь Р1 - это фактическая мощность. Тогда обозначим полную мощность как P' и учтём потери мощности на проводах (потери считаем от фактической мощности):
Р' = N*P2
Q = 5% от P1 = 0,05*P1
Тогда полная мощность цепи будет складываться из потерь Q и фактической мощности Р1:
P' = P1 + Q
N*P2 = P1 + 0,05*P1 - выражаем N и находим значение:
N*Р2 = Р1*(1 + 0,05)
N = 1,05*P1/P2 = 1,05*8000/40 = 1,05*200 = 210 шт.
ответ: 210 шт.
Просто для лимита символов