Используем закон Гука: F=k*x Дано: x = 3см = 0.03 м k = 90 н/м m = 2,025 кг - видимо имелись в виду кг
Решение: Используем закон сохранения энергии: E = m*(v^2)/2 +k*(x^2)/2
В начале (при сжатии пружины) имеется только потенциальная энергия в системе: E=k*(x^2)/2 При выстреле запас потенциальной энергии пистолета перейдет в кинетическую энергию снаряда: k*(x^2)/2 = m*(v^2)/2 Выразим скорость: v^2 = k*(x^2)/m
Найдем скорость: v = 0,2 м/с
Добавлю из закона сохранения: mgh = m*(v^2)/2 => h = (v^2)/(2g) = 0.04/(10*2) = 0,002 м
Смещение электрона в конденсаторе будет происходить под действием постоянной силы F = eU/d, где d - расстояние между пластинами, U - напряжение на конденсаторе
Эта сила будет придавать ему постоянное ускорение направленное к одной из пластин конденсатора, ускорение будет равно a = eU/(md)
Электрон вылетит, если за время пролета сместится менее чем на d/2
Смещение электрона
Время пролета равно отношению длины конденсатора и скорости электрона. А квадрат этого времени очень просто будет связать с кинетической энергией электрона eU_0, где U_0 - ускоряющее напряжение.
Подставим это в выражение для смещения, приравняв его к d/2
Используем закон Гука: F=k*x
Дано:
x = 3см = 0.03 м
k = 90 н/м
m = 2,025 кг - видимо имелись в виду кг
Решение:
Используем закон сохранения энергии:
E = m*(v^2)/2 +k*(x^2)/2
В начале (при сжатии пружины) имеется только потенциальная энергия в системе: E=k*(x^2)/2
При выстреле запас потенциальной энергии пистолета перейдет в кинетическую энергию снаряда:
k*(x^2)/2 = m*(v^2)/2
Выразим скорость:
v^2 = k*(x^2)/m
Найдем скорость: v = 0,2 м/с
Добавлю из закона сохранения: mgh = m*(v^2)/2 => h = (v^2)/(2g) = 0.04/(10*2) = 0,002 м
Смещение электрона в конденсаторе будет происходить под действием постоянной силы F = eU/d, где d - расстояние между пластинами, U - напряжение на конденсаторе
Эта сила будет придавать ему постоянное ускорение направленное к одной из пластин конденсатора, ускорение будет равно a = eU/(md)
Электрон вылетит, если за время пролета сместится менее чем на d/2
Смещение электрона
Время пролета равно отношению длины конденсатора и скорости электрона. А квадрат этого времени очень просто будет связать с кинетической энергией электрона eU_0, где U_0 - ускоряющее напряжение.
Подставим это в выражение для смещения, приравняв его к d/2
ответ: 2 вольта или меньше.