F=160*10^-19 Н = 1,6*10^-17 Н
R= 1.04*10^-6 м
Объяснение:
Точечный заряд (протон) q=1,6*10^{-19} Кл влетает со скоростью v=100 м/с в однородное магнитное поле.
Вектор скорости заряда и вектор индукции магнитного поля взаимно перпендикулярны.
Найдем направление силы, действующей на заряд. Индукция магнитного поля B=1 Тл.
Сила, действующая на заряд в магнитном поле, определяется выражением (Лоренца)
F=q*v*B*Sin(a), где -a-альфа-угол между Вектором скорости заряда и вектором индукции магнитного поля (в нашем случае 90 градусов)
ПОдставим данные из дано
F=q*v*B*Sin(a)=1,6*10^{-19} *100*1*Sin(90)=160*10^-19 Н
Если скорость заряженной частицы массой перпендикулярна вектору индукции магнитного поля, то частица будет двигаться по радиусу окружности, плоскость которой перпендикулярна линиям индукции. Тогда второй закон Ньютона можно записать в следующем виде:
F=m*a, где a = 
/R
Тогда
F=q*v*B*Sin(a) и F=m*a
Левые части равны, приравняем и правые
q*v*B*Sin(a)=m*a
q*v*B*Sin(a)=m*/R
Отсюда выразим R
R=
=
= 1.04*10^-6 м
m1 = 30 тонн = 30000 Ньютон - масса первого вагона;
a1 = 6 м/с2 (метров в секунду в квадрате) - ускорение, которое получил первый вагон в результате столкновения со вторым вагоном;
a2 = 12 м/с2 - ускорение, которое получил второй вагон в результате столкновения.
Требуется определить m2 (килограмм) - массу второго вагона.
По третьему закону Ньютона, сила, с которой взаимодействовали оба вагона при столкновении, будет одинакова. Тогда:
F = m1 * a1 = 30000 * 6 = 180000 Ньютон.
Тогда масса второго вагона будет равна:
m2 = F / a2 = 180000 / 12 = 15000 килограмм (15 тонн).
ответ: масса второго вагона будет равна 15000 килограмм (15 тонн).
