Груз массой 218 г подвешен на пружине жёсткостью 15 Н/м. Определи амплитуду и период колебаний груза, а также его максимальную скорость, если полная энергия колебаний — 477 Дж. При расчётах прими g=9,8 м/с², π=3,14.
(ответы округли до сотых.)
ответ:
амплитуда колебаний:
м;
период колебаний:
с.;
максимальная скорость груза:
м/с.
λкр. = 450 * 10⁻⁹ м.
h = 6,6 * 10⁻³⁴ Дж*с.
C = 3*10⁸ м/с.
me = 9,1 * 10⁻³¹ кг.
λ - 300*10⁻⁹ м.
Vmax. - ?
Решение:
Используя уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
E = А вых. + Ек. max ,где E=hC/λ - энергия фотона ; А вых. = hC/λкр. - работа выхода из металла ; Ек. max = (meVmax.²)/2 - кинетическая энергия.
hC/λ = hC/λкр + (meVmax.²)/2
hC(1/λ - 1/λкр.) = (meVmax.²)/2
Vmax. = √( (2hC(1/λ - 1/λкр.) )/ me )
Vmax. = √( ( 2*6,6 * 10⁻³⁴ * 3*10⁸ (1/900*10⁻⁹) ) / 9,1*10⁻³¹ )
Vmax. ≈ 700 км/с.
ответ: Vmax. = 700 км/с.