• количество теплоты (энергии), которое шарик передаст пластине, будет равно его кинетической энергии в момент соударения
• определим ускорение шарика из уравнения динамики (так как пластина и шарик разноименно заряженные, то вектор Кулоновской силы направлен вниз - они притягиваются):
○ F + mg = ma
○ a = ((E q)/m) + g
• скорость шарика перед столкновением определим из уравнения кинематики:
При соприкосновении тел с другими телами, происходит перетекание зарядов от одного к другому. Этот процесс называется электризацией. Все происходит примерно так:
Атомы разных веществ с различной силой притягивают свои внешние (валентные) электроны. Если соприкасаются два тела, со "слабым" и "сильным" притяжением, соприкасающаяся поверхность второго тела забирает электроны у первого. Когда тела разъединяют, у первого тела недостаток электронов и избыток положительно заряженных ионов (когда электрон уходит, атом становится положительно заряженным) у второго тела избыток электронов, отрицательного заряда. Не нужно думать, что мы трением забираем электроны. Просто при трении контакт двух поверхностей становится более плотным, а электроны забирает сама трущаяся поверхность. Одноименно заряженные тела отталкиваются друг от друга, разноименно заряженные притягиваются.
• определим ускорение шарика из уравнения динамики (так как пластина и шарик разноименно заряженные, то вектор Кулоновской силы направлен вниз - они притягиваются):
○ F + mg = ma
○ a = ((E q)/m) + g
• скорость шарика перед столкновением определим из уравнения кинематики:
○ h = (v² - v0²)/(2a)
○ v = √(v0² + 2ah)
○ v = √(v0² + 2h (((E q)/m) + g))
• количество теплоты, выделяемое на пластине:
○ Q = (m v²)/2
○ Q = m (0.5 v0² + h (((E q)/m) + g))
○ Q = 4*10^(-2)*(0.5*4 + 0.1*(2.5 + 9.8)) = 0.1292 Дж ≈ 0.13 Дж
При соприкосновении тел с другими телами, происходит перетекание зарядов от одного к другому. Этот процесс называется электризацией. Все происходит примерно так:
Атомы разных веществ с различной силой притягивают свои внешние (валентные) электроны. Если соприкасаются два тела, со "слабым" и "сильным" притяжением, соприкасающаяся поверхность второго тела забирает электроны у первого. Когда тела разъединяют, у первого тела недостаток электронов и избыток положительно заряженных ионов (когда электрон уходит, атом становится положительно заряженным) у второго тела избыток электронов, отрицательного заряда. Не нужно думать, что мы трением забираем электроны. Просто при трении контакт двух поверхностей становится более плотным, а электроны забирает сама трущаяся поверхность. Одноименно заряженные тела отталкиваются друг от друга, разноименно заряженные притягиваются.