Электрон, начальная скорость которого равна нулю, начинает двигаться в однородном поле с напряженностью 1,5 В/м. На каком расстоянии его скорость возрастет до 2000 км/с?
v0=0 м/с начальная скорость
v=2000 км/с=2*10^6 м/с конечная скорость
Е=1,5 В/м напряженность поля
q - заряд электрона
m- масса электрона
q/m=-1,75882*10^11 Кл/кг -удельный заряд электрона
со стороны поля на электрон действует электрическая сила F=Eq (1)
по 2-му закону Ньютона ускорение электрона a=F/m (2)
расстояние, пройденное электроном S=(v^2-v0^2)/2a (3)
подставим (1) и (2) в (3)
S=m(v^2-v0^2)/(2Eq)=m/q *(v^2-v0^2)/(2E)
подставим численные значения
S= 1/-1.75882*10^11 *((2*10^6)^2-0)/(2*1.5)=7.58 м = 7.6 м
ответ 7.6 м
Потенциальная энергия вычисляется по формуле П =m·g·h
Пусть ускорение свободного падения g = 10м/с²
Полная энергия тела до начала падения равна его потпнциальной энергии
Е =П1
Потенциальная энергия на высоте 9,8м
П1 = 10·10·9,8 = 980(Дж)
При падении тело теряет потенциальную энергию, но приобретает кинетическую.
причем полная энергия остаётся постоянной
Е = П2 + К2
или
П1 = П2 + К2
Потенциальная энергия на высоте 3м
П2 = 10·10·38 = 300(Дж)
Кинетическая энергия на высоте 3м равна
К2 = П1 - П2 = 980-300 =680 (Дж)
ответ: потенциальная энергия 300Дж, кинетическая 680Дж
