При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов U. Работа выхода электронов из металла Определите ускоряющую разность потенциалов U, если максимальная энергия ускоренных электронов равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла. ( 1 эВ = 1,602 176 634⋅10−19 Дж)
пусть R - расстояние от оси вращения до груза 2m
на тело m действуют силы
сила инерции =m*w^2*r
сила тяжести =mg
сила натяжения нити =корень((m*w^2*r )^2+(mg)^2)
на тело 2m действуют силы
сила инерции =2m*w^2*R
сила тяжести =2mg
сила натяжения нити =корень((2m*w^2*R )^2+(2mg)^2)
угол изгиба нити будет 90 тогда, когда тангенс угла между вертикалью и одним плечом равен котангенсу угла между вертикалью и другим плечом
tg(alpha)=m*w^2*r / mg = 2mg/(2m*w^2*R)
система в равновесии, если натяжение нити на оба груза одинаковы
корень((m*w^2*r )^2+(mg)^2)=корень((2m*w^2*R )^2+(2mg)^2)
поехали
m*w^2*r / mg = 2mg/(2m*w^2*R)
корень((m*w^2*r )^2+(mg)^2)=корень((2m*w^2*R )^2+(2mg)^2)
w^4*r*R = g^2
(m*w^2*r )^2+(mg)^2=(2m*w^2*R )^2+(2mg)^2
w^4*r*R = g^2
w^4*r^2+g^2=4*w^4*R^2+4*g^2
w^4*r*R = g^2
w^4*(r^2-4R^2)=3*g^2
w^4*r*R = g^2
r=4*R
w^2 = 2g/r=g/(2R)
r=4*R
tg(alpha)=m*w^2*r / mg=w^2*r / g=2g/r*r / g=2
sin(alpha)=2/корень(5)
tg(ALPHA)=1/2
sin(ALPHA)=1/корень(5)
r/sin(alpha)+R/sin(ALPHA)=L
R*(4*корень(5)/2+1*корень(5)/1)=L
R*3*корень(5)=L
R=L/(3*корень(5))
w^2 = 2g/r=g/(2R)=3*g*корень(5)/(2*L)
w=корень(3*g*корень(5)/(2*L))
a*t^2 / 2 = S - v0*t , a = 2*( S - v0*t) / t^2 . Подставим числа:
a = 2*( 20 - 5*3) / 9=10 / 9 м/c^2. (1,1м/c^2 примерно). Скорость определим по формуле скорости v = v0+a*t , v=5+1,1*3=8,3м/c.
Определим путь за первую секунду ( t1=1c). S 1 =v0*t1 +a*t1^2 / 2 . S1=5*1+1,1*1 / 2=
=5,55м.
Определим путь за две секунды ( t2=2c). S2 = v0*t2 +a*t2^2 / 2 . S2=5*2 + 1,1*4 / 2=
=12,2м.
Путь за вторую секунду= путь за 2с минус путь за 1с. S=S2 - S1. S=12,2 - 5,55=6,65м.
ответ: а =1,1м/c^2 , v=8,3м/c , S=6,65м.