Дано: q = 30 нКл = 30·10⁻⁹ Кл φ₁ = -200 В φ₂ = 500 В
Найти: A = ?
Решение: Работа совершаемая зарядом при перемещении заряда в электрическом поле: A = q·(φ₁ - φ₂) Для данного заряда будет: A = 30·10⁻⁹·(-200-500) = -21·10⁻⁶ (Дж) = -21 (мкДж)
Пояснение к решению: я буду жирным шрифтом выделять векторы.
По второму закону Ньютона ускорение тела a прямо пропорционально равнодействующей всех внешних сил F, действующих на тело, и обратно пропорционально массе m этого тела: a = F / m
Равнодействующая этих двух сил F равна векторной сумме сил F₁ и F₂. Прикреплю рисунок, который поясняет, как её найти.
Модуль равнодействующей определим по теореме Пифагора: F = √((F₁)² + (F₂)²) F = √((12 Н)² + (5 Н)²) F = √(169 Н²) F = 13 Н
Тогда модуль ускорения тела: a = F / m a = 13 Н / 2 кг a = 6,5 м/с² При этом вектор ускорения a (тоже его показал на рисунке) сонаправлен с вектором равнодействующей F.
Vс = 200 м/с – скорость самолёта Vпс = 600 м/с – скорость пули относительно самолёта
Решение:
Относительно Земли модуль скорости пули в первом случае: V1 = Vпс + Vс = 600 + 200 = 800 (м/с) Относительно Земли модуль скорости пули во втором случае: V2 = Vпс + Vс = 600 - 200 = 400 (м/с)
Кинетическая энергия пули массой m в первом случае: Eк1 = m*V1²/2 Кинетическая энергия пули массой m во втором случае: Eк2 = m*V2²/2
U=A/q, тогда A=Uq=-700•30•10^-9 = -21000•10^-9 Дж = -21 мкДж.