5. Протон движется в циклотроне радиус, которого равен 34 см, магнитная индукция поля 0,01 Тл. Найти скорость протона в циклотроне. Масса протона 1,6*10²7 кг, а заряд протона 1,6*10-19 Кл. [3] [4]
Для решения данной задачи, мы можем использовать принцип действия силы Лоренца на заряженные частицы в магнитном поле.
Сила Лоренца на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, выражается следующей формулой:
F = q * (v * B),
где:
F - сила Лоренца,
q - заряд частицы,
v - скорость частицы,
B - магнитная индукция поля.
В циклотроне протон движется по окружности с радиусом R. Сила Лоренца направлена в центр окружности и предоставляет необходимую центростремительную силу для поддержания движения протона по окружности.
Центростремительная сила (Fцс) равна магнитной силе Лоренца (F):
Fцс = F.
Также, центростремительная сила (Fцс) определяется как произведение массы частицы (m) на квадрат скорости (v²), деленное на радиус окружности (R):
Fцс = m * (v² / R).
Из условия равенства центростремительной силы магнитной силе Лоренца, мы можем записать:
Fцс = F,
m * (v² / R) = q * (v * B).
Теперь мы можем найти скорость протона в циклотроне. Подставим известные значения в уравнение:
m * (v² / R) = q * (v * B).
Перегруппируем уравнение и решим относительно скорости (v):
v = (q * B * R) / m.
Подставим значения:
q = 1,6 * 10^(-19) Кл,
B = 0,01 Тл,
R = 34 см = 0,34 м,
m = 1,6 * 10^(-27) кг.
v = (1,6 * 10^(-19) Кл * 0,01 Тл * 0,34 м) / (1,6 * 10^(-27) кг).
Выполняя вычисления, получаем:
v ≈ 0,34 * 10^8 м/с.
Скорость протона в циклотроне составляет примерно 0,34 * 10^8 м/с или 3,4 * 10^7 м/с.
В каждом из опытов жесткость определяется при разных значениях силы упругости и удлинения, т.е. условия опыта меняются. Поэтому для нахождения среднего значения жесткости нельзя вычислить среднее арифметическое результатов измерений. Воспользуемся графическим нахождения среднего значения, который может быть применен в таких случаях. По результатам нескольких опытов построим график зависимости модуля силы упругости от модуля удлинения х. При построении графика по результатам опыта экспериментальные точки могут не оказаться на прямой, которая соответствует формуле. Это связано с погрешностями измерения: В этом случае график надо проводить так, чтобы примерно одинаковое число точек оказалось по разные стороны от прямой. После построения графика возьмите точку на прямой (в средней части графика), определите по нему соответствующие этой точке значения силы упругости и удлинения и вычислите жесткость k. Она и будет искомым средним значением жесткости пружины .
Результат измерения обычно записывается в виде выражения , где - наибольшая абсолютная погрешность измерения. Известно, что относительная погрешность () разна отношению абсолютной погрешности к значению величины k:
На наших с вами глазах происходит настоящая революция в освещении: мир стремительно переходит на светодиоды. Всего пять лет назад светодиодные лампы ещё были технической новинкой, а сейчас светодиодное освещение используется во всех сферах жизни: светодиодные фонари можно встретить даже в деревнях, многие офисы, отели и общественные здания освещаются светодиодными светильниками, подавляющая часть концертного и театрального освещения стала светодиодной. Лампы этого типа появляются и во многих квартирах, ведь их можно купить даже в продовольственных магазинах, а в товарах для дома их ассортимент шире, чем ламп других типов. Ну как норм
Для решения данной задачи, мы можем использовать принцип действия силы Лоренца на заряженные частицы в магнитном поле.
Сила Лоренца на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, выражается следующей формулой:
F = q * (v * B),
где:
F - сила Лоренца,
q - заряд частицы,
v - скорость частицы,
B - магнитная индукция поля.
В циклотроне протон движется по окружности с радиусом R. Сила Лоренца направлена в центр окружности и предоставляет необходимую центростремительную силу для поддержания движения протона по окружности.
Центростремительная сила (Fцс) равна магнитной силе Лоренца (F):
Fцс = F.
Также, центростремительная сила (Fцс) определяется как произведение массы частицы (m) на квадрат скорости (v²), деленное на радиус окружности (R):
Fцс = m * (v² / R).
Из условия равенства центростремительной силы магнитной силе Лоренца, мы можем записать:
Fцс = F,
m * (v² / R) = q * (v * B).
Теперь мы можем найти скорость протона в циклотроне. Подставим известные значения в уравнение:
m * (v² / R) = q * (v * B).
Перегруппируем уравнение и решим относительно скорости (v):
v = (q * B * R) / m.
Подставим значения:
q = 1,6 * 10^(-19) Кл,
B = 0,01 Тл,
R = 34 см = 0,34 м,
m = 1,6 * 10^(-27) кг.
v = (1,6 * 10^(-19) Кл * 0,01 Тл * 0,34 м) / (1,6 * 10^(-27) кг).
Выполняя вычисления, получаем:
v ≈ 0,34 * 10^8 м/с.
Скорость протона в циклотроне составляет примерно 0,34 * 10^8 м/с или 3,4 * 10^7 м/с.