. Как изменяется энергия молекул и их расположение?

По закону сохранения импульса

Ft=p-p0

Ft=mv-mv0

т к конечная скорость равна 0 (частицы луча поглотились, остановилось внутри) V=0 следовательно p=0, тогда

Ft=-mv0 отсюда

 

F= (-mv0)/t   {1}

 

Вспомним, что A=qU и А= Ек2-Ек1 ( т к  Ек=(mv^2)/2), следовательно, Ек2=0 из-за V=0 (объяснено выше), получаем

А= - Ек1=-(mv0^2)/2

A=A

qU=-(mv0^2)/2 отсюда

-V0^2=(2qU)/m

 

-V0=sqrt((2qU)/m) {2}

 

Вспомним I=q/t отсюда следует 

 

t=q/I {3}

 

Подставляем {3} и {2} в {1} получаем

 

F=[ -m* (-sqrt(2qU/m)]/[q/I]

Минусы образуют + т е положительное число

Вносим m, q за корнем квадратным в сам корень и I записываем в числитель, получаем

 

F= [sqrt[(m^2*2qU)/mq^2]*I]

После всех сокращений получаем

 

F= I*sqrt (2Um/q)

 

т к нам дается удельный заряд j=q/m, получаем, а в формуле получилось m/q=1/j

 

F= I*sqrt(2U/j) {4}

 

 

Формула 4 итоговая в нее и подставляем все числа в СИ и приблизительно получаем

F=0,14 мкН

 

 

P.S. Если я где-то ошиблас поправьте!

Как показал Архимед в своём известном эксперименте по определению качества золотых слитков - объём вытесненной жидкости равен объему погруженного в жидкость тела. Таким образом, воды из сосуда выльется больше в случае большего по объему тела. Нам осталось только определить объемы 1 кг меди и 1 кг алюминия.

Объем тела  может быть найден по формуле

где  - масса тела, а - плотность тела. Из справочной таблицы можем найти, что плотность меди равна кг/м³, а плотность алюминия -  кг/м³. Масса алюминия и масса меди  кг.

Рассчитаем объемы. Объем 1 кг меди:

Объем 1 кг алюминия:


Таким образом,
,
то есть 1 кг алюминия вытеснит больше воды, чем 1 кг меди.

ответ: 1 кг алюминия вытеснит больше воды.