Sigma=Q/L - поверхностная плотность заряда E = sigma/(2*pi*R*eo) - напряженность создаваемая равномерно заряженной нитью E = Q/(L*2*pi*R*eo) F=E*q=Q*q/(L*2*pi*R*eo) = 2*Q*e/(L*2*pi*R*eo) = Q*e/(L*pi*R*eo) 1) На каком расстоянии от нити находится пылинка R = Q*e/(L*pi*F*eo) = =(3*10^-8)*(1,6*10^-19)/(1,50*pi*4*10^-15*(8,854*10^-12)) м = 0,02876 м ~ 29 мм 2) На сколько изменится энергия пылинки потенциал нити u1 =-2*Q/(L*e0)*ln(R1) u2 =-2*Q/(L*e0)*ln(R2) W1=q*u1 W2=q*u2 delta W = W2-W1= q*(u2-u1)= =-2*e(-2*Q/(L*e0)*ln(R2)+2*Q/(L*e0)*ln(R1)) = =2*e*(2*Q/(L*e0)*ln(R2)-2*Q/(L*e0)*ln(R1)) = =4*e*Q/(L*e0)*(ln(R2)-ln(R1)) = =4*e*Q/(L*e0)*(ln(2*R1)-ln(R1)) = =4*e*Q/(L*e0)*ln(2) = =4*(1,6*10^-19)*(3*10^-8)/(1,5*(8,854*10^-12))*ln(2) Дж = 1,0021E-15 Дж
И так, нужно составить уравнение. Когда пуля имеет скорость - она имеет кинетическую энергию, но надо учесть, что на вращение уйдет только половина это энергии.
Теперь надо приравнять эту энергию к работе. Работа в данному случае - пройденный путь. А путь в данном случае - πr, т.е. половина половина окружности. мы знаем, что пластина квадратная,а сторона = L, стало быть радиус будет r=(L/2)
Запишем все наши размышления в виде уравнения и найдем от туда скорость:
m(0)*v(0)^2 / 4 = F*S
сразу заметим, что в знаменателе 4, а не 2, т.к. пуля теряет половину своей энергии.
S = πr = π(L/2)
m*v(0)^2 / 4 = F*π(L/2)
а теперь проясним, что за сила у нас возника, т.к. ось пластины находится ГОРИЗОНТАЛЬНО, то пластина совершает работу по преодолению силы тяжести.
m(0)*v(0)^2 / 4 = F*π(L/2)
m(0)*v(0)^2 / 4 = m*g*π(L/2)
все велечины нам даны, остается выразить отсюда скорость пули
E = sigma/(2*pi*R*eo) - напряженность создаваемая равномерно заряженной нитью
E = Q/(L*2*pi*R*eo)
F=E*q=Q*q/(L*2*pi*R*eo) = 2*Q*e/(L*2*pi*R*eo) = Q*e/(L*pi*R*eo)
1) На каком расстоянии от нити находится пылинка
R = Q*e/(L*pi*F*eo) =
=(3*10^-8)*(1,6*10^-19)/(1,50*pi*4*10^-15*(8,854*10^-12)) м = 0,02876 м ~ 29 мм
2) На сколько изменится энергия пылинки
потенциал нити
u1 =-2*Q/(L*e0)*ln(R1)
u2 =-2*Q/(L*e0)*ln(R2)
W1=q*u1
W2=q*u2
delta W = W2-W1= q*(u2-u1)=
=-2*e(-2*Q/(L*e0)*ln(R2)+2*Q/(L*e0)*ln(R1)) =
=2*e*(2*Q/(L*e0)*ln(R2)-2*Q/(L*e0)*ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*(ln(R2)-ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*(ln(2*R1)-ln(R1)) =
=4*e*Q/(L*e0)*ln(2) =
=4*(1,6*10^-19)*(3*10^-8)/(1,5*(8,854*10^-12))*ln(2) Дж = 1,0021E-15 Дж
Дано: m, L, m(0)
Найти: v(0) - ?
И так, нужно составить уравнение. Когда пуля имеет скорость - она имеет кинетическую энергию, но надо учесть, что на вращение уйдет только половина это энергии.
Теперь надо приравнять эту энергию к работе. Работа в данному случае - пройденный путь. А путь в данном случае - πr, т.е. половина половина окружности. мы знаем, что пластина квадратная,а сторона = L, стало быть радиус будет r=(L/2)
Запишем все наши размышления в виде уравнения и найдем от туда скорость:
m(0)*v(0)^2 / 4 = F*S
сразу заметим, что в знаменателе 4, а не 2, т.к. пуля теряет половину своей энергии.
S = πr = π(L/2)
m*v(0)^2 / 4 = F*π(L/2)
а теперь проясним, что за сила у нас возника, т.к. ось пластины находится ГОРИЗОНТАЛЬНО, то пластина совершает работу по преодолению силы тяжести.
m(0)*v(0)^2 / 4 = F*π(L/2)
m(0)*v(0)^2 / 4 = m*g*π(L/2)
все велечины нам даны, остается выразить отсюда скорость пули