Чему равна подъемная сила аэростата вмещающего 6 м кубических Геля масса оболочки аэростата пренебречь плотность Гелия 0,18 кг метров кубических плотность воздуха 1,20 кг метров кубических​

Дано:

Vo = 0

t1 = 1 c

S1 = 60 см = 0,6 м

Найти:

S(3-4)

Уравнение равноускоренного движения

S = Vo t +at² /2

Vo = 0

S = at² /2

ускорение

a = 2S/t²

в момент времени t1 = 1 c путь равен S1

a = 2*S1 / (t1)²

в момент времени t3 = 3 c путь равен S3

S3 = a(t3)² /2

в момент времени t4 = 4 c путь равен S4

S4 = a(t4)² /2

за четвертую секунду движения материальная точка путь

S(3-4) = S4 - S3 = a(t4)² /2 - a(t3)² /2 = a/2  [ (t4)² - (t3)² ]

если ускорение a = 2S/t², то

S(3-4) = ( 2S1/(t1)² )/2  [ (t4)² - (t3)² ] = S1 [ (t4)² - (t3)² ] /(t1)² =

         = 0.6 [ 4² - 3² ] / 1² = 4,2 м

ответ: S(3-4) = 4,2 м

По горизонтали пучок движется по инерции, т.к. на него не действуют никакие силы, и проходит расстояние d, равное длине пластин:

d = V0 t => V0 = d / t.

по вертикали пучок движется по параболе под действием Кулоновской силы, которая равна по 2 закону Ньютона ma (пренебрегаем силой тяжести):

F = Ma,

E Q = Ma,

a = E Q / M.

при этом заряд Q пучка электронов равен Q = q * n, где q - заряд одного электрона, n - количество электронов

масса пучка электронов равна M = m * n, где m - масса одного электрона, n - число электронов

Тогда: a = E q / m.

по оси OY пучок электронов проходит расстояние, равное (начальная скорость в проекции на ось OY равна нулю, т.к. они перпендикулярны):

S = a t^2 / 2, где S - нам известно, 1 мм

S = E q t^2 / 2. Тогда

t = sqrt(2 S m / E q).

вернемся к движению относительно оси ОХ:

V0 = d / t = d / sqrt(2 S m / E q).

V0 = 5*10^-2 / sqrt(2 * 10^-3 * 9,1*10^-31 / 15*10^3 * 1,6*10^-19),

V0 = 5*10^-2 / sqrt(18,2*10^-34 / 24*10^-16),

V0 = 5*10^-2 / 8,706*10^-10,

V0 = 0,574*10^8 м/с