Мяч масою 0,5 кг після дару,що тривав 0,02с ,набув швидкості 10 м/с.Визначте середню силу удару.

Объяснение:

Дано:

q = 1,6·10⁻¹⁹ Кл    -   заряд протона

m = 1,67·10⁻²⁷ кг  - масса протона

Δφ = 10 кВ = 10 000 В

B = 0,5 Тл

α = 90°

R - ?

1)

Работа электрического поля:

A = q·Δφ = 1,6·10⁻¹⁹ · 10 000 = 1,6·10⁻¹⁵ Дж                           (1)

2)

Кинетическая энергия протона:

Eк = m·V²/2 = (1,67·10⁻²⁷/2)·V² ≈ 0,835·10⁻²⁷V²    (Дж)          (2)

3)

Приравняем (2) и (1):

0,835·10⁻²⁷·V² = 1,6·10⁻¹⁵

V = √ (1,6·10⁻¹⁵ / 0,835·10⁻²⁷) ≈  440 000 м/с = 4,4·10⁵ Дж

4)

Радиус Лармора (радиус окружности):

R = m·V / (q·B)

R = 1,67·10⁻²⁷·4,4·10⁵ / (1,6·10⁻¹⁹·0,5) ≈ 0,009 м   или   0,9 см

1)ξis=δф·n/δt      ξis=400(0,9-0,1)/0,2=1600 в 2)ф=b·s·cosα    ф=5·20·40·10⁻⁴·0,5=0,2 вб 3)ξis=δф·n/δt       n=δt·ξis/δф      n=0,32·10/0,056-0,032=134 4)ф=b·s·cosα        ф=20·10⁻³·20·10⁻⁴·0,866=0,035вб 5)b=ф/s·cosα        b=9·10⁻⁴/500·10⁻⁴·0,5=0,036тл 6)по 2 закону ньютона f=ma, f- cила лоренца, тогда qvb=mv²/r     b=mv/qr        b=1,67·10⁻²⁷·100·10³/1,6·10⁻¹⁹·0,5=208,75·10⁻⁵=2,1·10⁻³тл 7) f=bil          f=10·10⁻³·50·0,1=0,05а 8) в=f/il      b=0,05/25·0,05=0,04тл 9)f=qvb      f=1,6·10⁻¹⁹·10·10⁶·0,2=3,2·10⁻¹³н 10)qvb=mv²/r      b=mv/qr        b=10·10⁶·9,1·10⁻³¹/1.6·10⁻⁹·0,01=5,7·10⁻¹⁴тл