Объяснение:
Для решения данной задачи нужно вспомнить Закон Сохранения Импульса (ЗСИ).
Формула (ЗСИ): m1 * v1 - m2 * v2 = (m1 + m2) * v3.
(m1 + m2) - т.к в условии сказано что после столкновения произошло неупругое столкновение, поэтому они будут двигаться как единое целое c определенной скорость v3, которую нужно найти).
(m1 * v1 - m2 * v2) - знак минус стоит так как шары двигаются навстречу друг другу, следовательно направления скорости противоположны.
Исходя из формулы найдем скорость после соударения:
v3 = (m2 * v2 - m1 * v1) / ((m1 + m2) * v3) = (0,2 * 4 + 0,5 * 1) / (0,2 + 0,5) = 0,43 (м/с).
ответ: 0,43 (м/с).
A = e·Δφ = 1,6·10⁻¹⁹·1000 = 1,6·10⁻¹⁶ Дж (1)
2)
Эта работа равна кинетической энергии протона:
Ek = m·V²/2 = 1,67·10⁻²⁷ · V² /2 ≈ 0,84·10⁻²⁷·V² (2)
3)
Приравняем (2) и (1)
0,84·10⁻²⁷·V² = 1,6·10⁻¹⁶
V² = 1,6·10⁻¹⁶ / 0,84·10⁻²⁷·V² ≈ 1,9·10¹¹
V = √ (1,9·10¹¹) ≈ 0,44·10⁶ м/с
4)
Сила Лоренца, действующая на протон в магнитном поле является и центростремительной силой:
q·B·V = m·V²/R
Радиус:
R = m·V / (q·B) = 1,67·10⁻²⁷·0,44·10⁶ / (1,6·10⁻¹⁶·0,2) ≈ 23·10 ⁻⁶ м
Период:
T = 2π·R/V = 2·3,14·23·10⁻⁶ / 0,44·10⁶ ≈ 3,3·10⁻¹⁰ c