Физика, 10 класс
α-Частица (m = 6,7 • 10-27 кг, q = 3,2 • 10-19 Кл) вылетает из ядра радия со скоростью v = 8 Мм/с и попадает в тормозящее однородное электрическое поле, линии напряженности которого направлены противоположно направлению движения частицы. Какую разность потенциалов должна пройти частица до остановки?
h = 2,5 м.
Объяснение:
Закон сохранения механической энергии. Полная механическая энергия тела в любой момент времени равна сумме кинетической и потенциальной энергий.
Eu=Eк+Eп;
Eк = mV^2/2; Еп = mgh, где
Eu - полная механическая энергия тела, Дж
Eк - кинетическая энергия тела, Дж
Eп - потенциальная энергия тера, Дж
m - масса тела, кг
V - скорость тела, м/с
g - ускорение свободного падения, примем g=10 м\с^2;
h - высота подъема тела над условным нулевым уровнем, м.
В момент броска потенциальная энергия тела равна 0, т.к. высота h=0. Следовательно полная механическая энергия тела в этот момент равна кинетической энергии:
на момент броска
Eu=m*V^2/2+m*g*0=m*V^2/2
На некоторой высоте h кинетическая энергия станет равной потенциальной, следовательно величина первоначальной (той, что была на момент броска) механической энергии разделится точно пополам между Ек и Еп. Запишем:
на момент равенства Ек и Еп
Еп=Ек=Еu/2;
mgh=(mV^2/2)/2;
Сократив на массу, выразим h:
h =V^2/(4*g)
h =10^2/(4*10)=100/40=2,5 м.
теперь полупроводник. при низких температурах содержит малое количество носителей заряда, пропорциональное количеству атомов примесей. с изменением температуры растет количество свободных носителей заряда. зависимость экспоненциальная. собственная проводимость обусловленная собственными носителями заряда (непримесными) увеличивается примерно в е (~2,718) раз с изменением к*Т на ширину запрещенной зоны. у германия ширина запрещенной зоны всего 0,1 вольта, у кремния 0,6 вольт. температурный рост концентрации свободных носителей в полупроводнике приводит к тому что при одном и том же поле большее количество зарядов проходит через сечение за единицу времени а значит и больший ток, таким образом с ростом температуры полупроводника сила тока растет а значит сопротивление проводника уменьшается, значит ТКС - отрицательный.
Думаю что с растворами ситуация похожая. дистилированная вода не проводит ток, а растворенные в воде электролиты - проводят так как в воде они разбиваются на ионы - носители тока. с ростом температуры благодаря большей подвижности молекулы воды расщепляют большее количество молекул электролита. значит количество свободных носителей заряда в электролитах растет, значит электролит обладает отрицательным ТКС (как и полупроводник)