Дано:
S=30 см, t1=1 с, t2=2 с, υ0−?
Решение задачи:
Схема к решению задачиВо-первых, если шарик пускали по наклонной доске вверх, то у него определенно была начальная скорость. Во-вторых, в таком случае шарик будет двигаться равнозамедленно. Учитывая все сказанное, запишем уравнение движения шарика.
S(t)=υ0t—at22
Если шарик побывал на расстоянии S два раза в момент времени t1 и t2, то справедливо записать следующую систему.
S=υ0t1—at212S=υ0t2—at222
Подставим числа в систему и найдем начальную скорость. Если решать задачу так, то есть не в общем виде, то нужно следить за тем, чтобы численные значения величин были представлены в системе СИ. Переведем расстояние S из см в м.
30см=30100м=0,3м
0,3=υ0—0,5a0,3=2υ0—2a
Домножим левую и правую часть верхнего уравнения на 4, затем отнимем из первого уравнения второе и получим ответ к задаче.
1,2=4υ0—2a0,3=2υ0—2a
0,9=2υ0
υ0=0,45м/с=1,62км/ч
ответ: 1,62 км/ч.
Объяснение:
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