1)Єнергия фотоєлектронов
E = m*v^2/2 = 9,11*10^(-31)*(2,5*10^6)^2/2 = 28,47*10^(-19) Дж
Работу выхода переведем в джоули
A = 2,39*1,6*10^(-19) = 3,824 *10^(-19) Дж
Энергия фотонов
E1 = E + А = (28,47 + 3,824)*10^(-19) = 32,294*10^(-19) Дж
Частота света
v = E/h = 32,294*10^(-19)/6,626*10^(-34) = 4,87*10^(15) Гц
2)Энергия фотона
E = h*v = 6,626*10^(-34)*10^(12) = 6,626*10^(-22) Дж
Масса фотона
m =h*v/c^2 = 6,626*10^(-34)*10^(12)/(3*10^8)^2 = 0,7362*10^(-38) Дж/с^2
Импульс фотона
p = h*v/c = 6,626*10^(-34)*10^(12)/(3*10^8) = 2,209*10^(-30) Дж/с
V = 2,5 *10^6 м/с.
Aвых = 2,39 эВ = 3,83 * 10-19^ Дж.
h = 6,6 * 10^-34 Дж*с.
m = 9,1* 10^-31 кг.
v - ?
Под действием фотонов света происходит вырывание электронов с поверхности металлов и сообщение им определенной скорости.
Запишем уравнение фотоэффекта: h * v = Aвых + m*V^2/2, где h - постоянная Планка, v - частота падающих фотонов, Aвых - работа выхода металла, m - масса электрона, V - скорость электронов.
v = (Aвых + m*V^2/2) /h.
v = ( 3,83 * 10-19^ Дж + 9,1* 10^-31 кг * (2,5 *10^6 м/с)^2 /2) /6,6 * 10^-34 Дж*с = 4,88 *10^15 Гц.
ответ: частота света v = 4,88 *10^15 Гц.
Вес тела на полюсе P1
P1=m*g (вниз действует сила тяжести планеты, вверх - сила реакции опоры. По третьему закону Ньютона вторая сила численно равна весу тела, поскольку есть причиной возникновения силы реакции опоры)
Вес тела на экваторе P2
P2=m*(g-a)=m*(g-v^2/R) (На экваторе тело движется с цетростремительным ускорением, направленым к центру планеты. По второму закону Ньютона сила, вызывающая это ускорение равна силе теяжести минус сила реакции опоры. Дальше аналогично как в первом случае.
Для нахождения центростремительного ускорения нужно выразить скорость для движения тела по окружности.
v=2*п*R/T
подставить в формулу для веса
P2=m*(g-(4*п^2*R)/T^2) масса при делении в дальнейшем сократиться, проблема найти g этой планеты и её радиус R.
Вспоминаем закон всемирного тяготения и записываем силу тяжести, действующую на этой планете через две разные формулы. Вторая формула справедлива для тела, которое находится на поверхности планеты.
G*M*m/R^2=g*m
маленькая масса (масса тела) сокращается
G*p*V/R^2=g
Массу большую (планеты) расписываем как произведение плотности планеты на объём, где объём выражаем как объём шара
G*p*4*п*R^3/(3*R^2)=g
Выражаем отсюда радиус планеты.
R=3*g/(4*п*G*p)
Подставляем и выносим два общих множетеля: массу тела и ускорение свободного падения на этой планете:
P2=m*g*(1- 3*п/(T^2*G*p))
Находим отношение веса тела на полюсе и веса тела на экваторе:
P1/P2=m*g/[ m*g*( 1- 3*п/(T^2*G*p) ) ] =1/[1-3*п/( T^2*G*p)]
P1/P2=1/[1-3*3,14/(10^10*6,67*10^(-11)*700) ] =1,0205=102,05%
Получили, что если вес тела на экваторе принять за 100%, то на полюсе он больше примерно на 2,1%