Точечный источник света расположен на расстоянии x0 = 1 м от диска (см
рисунок). Диск лежит в плоскости, параллельной плоскости экрана. Тень
от диска падает на экран, который располагается на расстоянии x1 = 0,2 м
от диска. Экран начинают удалять от диска со скоростью v = 1 см/с. Через
какое время t площадь тени S на экране увеличится в 4 раза? ответ
выразить в мин, округлив до целых. Площадь окружности равна S = П-r2,
где r — радиус окружности, П = 3,14.
Дано:
q₁ = q₂ = q₃ = q₄ = Q = 10⁻⁷ Кл
Найти: q₀
Изобразим графически все заряды. Заряды в вершинах квадрата пронумеруем от 1 до 4, заряду в центре квадрата присвоим номер 0.
Если система находится в равновесии, то векторная сумма сил, действующих на каждый из зарядов равна 0. Заметим, что поскольку картинка симметрична относительно центрального заряда, то выбирать его для рассмотрения смысла нет. Выберем для рассмотрения один из зарядов, расположенных в вершинах квадрата, например, № 4.
Запишем:
Введем ось, на которую спроецируем эти силы. Удобно направить эту ось вдоль диагонали квадрата. Тогда, получим:
Введенный угол , так как диагональ квадрата делит его на два равных равнобедренных прямоугольных треугольника.
Подставляя значение косинуса этого угла и расписывая силы Кулона, получим:
Величина соответствует стороне квадрата:
Так как искомый заряд отрицательный, то:
q₀ ≈ -0.96·10⁻⁷ Кл
ответ: -0.96·10⁻⁷ Кл
ответ: m≈ 6,7*10^-27 кг.
Объяснение: По условию дано, что q (т.е.заряд) равен 2*e (где е - это элементарная частица). Тогда q= 2*|1,6*10^-19|Кл= 3,2*10^-19 Кл.
Как помнится, что работа электрического тока высчитывается по формуле: A= q*U. Значит считаем работу, A= (3,2*10^-19)Кл * 105 В= 3,36*10^-17 Дж. В данном случае, A=K (кинетическая энергия, т.к V1=0, а V2=1,0*10⁵м/с). K=m*V²/2, то из этой формулы выражаем m= 2*А/V²= (2*3,36*10^-17Дж)/(1,0*10⁵ м/с)= 6,72*10^-27 кг≈6,7*10^-27 кг. Если что-то следует объяснить более подробно, обращайся!