Чтобы решить эту задачу, воспользуемся таким понятием, как плотность тока.
Плотность тока j равна отношению силы тока I к площади поперечного сечения S, то есть:
С другой стороны существует формула, которая связывает плотность тока j с концентрацией электронов n и скоростью их упорядоченного движения υ:
j=neυ
Здесь e – модуль заряда электрона, равный 1,6·10-19 Кл.
При этом концентрацию электронов мы можем найти из следующего отношения, ведь в условии сказано, что в объеме металла V0 содержится N0 свободных электронов:
n=N0V0
Тогда:
j=N0V0eυ(2)
Приравняем (1) и (2):
N0eυV0=IS
υ=IV0N0eS
Задача решена, подставим данные задачи в СИ и посчитаем ответ:
В момент начала движения шарик обладает только потенциальной энергией Еп, которая определяется формулой: Еп = m *g *h. Где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - высота над поверхностью земли.
При движении вниз высота тела уменьшается, значит уменьшается потенциальная энергия. Потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию Ек, значение которой определяется формулой Ек = m *V^2/2, где m - масса тела, V - скорость движения.
Перед самым ударов шарик обладает только кинетической энергией, вся потенциальная энергия перешла в кинетическую.
В следствии неупругого удара о поверхность кинетическая энергия переходит во внутреннюю энергию шарика, он нагревается. Механическая энергия переходит в тепловую.
Дано:
S=0,5 см2, I=3 А, V0=1 см3, N0=4⋅1022, υ−?
Решение задачи:
Чтобы решить эту задачу, воспользуемся таким понятием, как плотность тока.
Плотность тока j равна отношению силы тока I к площади поперечного сечения S, то есть:
С другой стороны существует формула, которая связывает плотность тока j с концентрацией электронов n и скоростью их упорядоченного движения υ:
j=neυ
Здесь e – модуль заряда электрона, равный 1,6·10-19 Кл.
При этом концентрацию электронов мы можем найти из следующего отношения, ведь в условии сказано, что в объеме металла V0 содержится N0 свободных электронов:
n=N0V0
Тогда:
j=N0V0eυ(2)
Приравняем (1) и (2):
N0eυV0=IS
υ=IV0N0eS
Задача решена, подставим данные задачи в СИ и посчитаем ответ:
υ=3⋅10–64⋅1022⋅1,6⋅10–19⋅0,5⋅10–4=9,38⋅10–6м/с=9,38мкм/с
ответ: 9,38 мкм/с.
В момент начала движения шарик обладает только потенциальной энергией Еп, которая определяется формулой: Еп = m *g *h. Где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - высота над поверхностью земли.
При движении вниз высота тела уменьшается, значит уменьшается потенциальная энергия. Потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию Ек, значение которой определяется формулой Ек = m *V^2/2, где m - масса тела, V - скорость движения.
Перед самым ударов шарик обладает только кинетической энергией, вся потенциальная энергия перешла в кинетическую.
В следствии неупругого удара о поверхность кинетическая энергия переходит во внутреннюю энергию шарика, он нагревается. Механическая энергия переходит в тепловую.
Объяснение: