Сразу обратим внимание на слово равномерно, это означает, что все силы, действующие на шарик скомпенсированы. Если не брать во внимание силу вязкого трения, то
F_T=F_A = > mg=\rho_B gV= > m=\rho_BVF
T
=F
A
=>mg=ρ
B
gV=>m=ρ
B
V
Выразим массу шарика, учтя при этом также массу воздуха внутри него, обозначив объем полости за x
m=\rho_C(V-x)+\rho_a_i_r x
Подставим это в первое уравнение
\rho_C(V-x)+\rho_a_i_r x=\rho_B V
Откуда, объем полости
x=\frac{V(\rho_C-\rho_B)}{\rho_C-\rho_a_i_r}=\frac{6*(2.4-1.03)}{2.4-0.00129}=3.427 см³ или 3427 мм³.
d = V0 t => V0 = d / t.
по вертикали пучок движется по параболе под действием Кулоновской силы, которая равна по 2 закону Ньютона ma (пренебрегаем силой тяжести):
F = Ma,
E Q = Ma,
a = E Q / M.
при этом заряд Q пучка электронов равен Q = q * n, где q - заряд одного электрона, n - количество электронов
масса пучка электронов равна M = m * n, где m - масса одного электрона, n - число электронов
Тогда: a = E q / m.
по оси OY пучок электронов проходит расстояние, равное (начальная скорость в проекции на ось OY равна нулю, т.к. они перпендикулярны):
S = a t^2 / 2, где S - нам известно, 1 мм
S = E q t^2 / 2. Тогда
t = sqrt(2 S m / E q).
вернемся к движению относительно оси ОХ:
V0 = d / t = d / sqrt(2 S m / E q).
V0 = 5*10^-2 / sqrt(2 * 10^-3 * 9,1*10^-31 / 15*10^3 * 1,6*10^-19),
V0 = 5*10^-2 / sqrt(18,2*10^-34 / 24*10^-16),
V0 = 5*10^-2 / 8,706*10^-10,
V0 = 0,574*10^8 м/с
3427 мм³
Объяснение:
Сразу обратим внимание на слово равномерно, это означает, что все силы, действующие на шарик скомпенсированы. Если не брать во внимание силу вязкого трения, то
F_T=F_A = > mg=\rho_B gV= > m=\rho_BVF
T
=F
A
=>mg=ρ
B
gV=>m=ρ
B
V
Выразим массу шарика, учтя при этом также массу воздуха внутри него, обозначив объем полости за x
m=\rho_C(V-x)+\rho_a_i_r x
Подставим это в первое уравнение
\rho_C(V-x)+\rho_a_i_r x=\rho_B V
Откуда, объем полости
x=\frac{V(\rho_C-\rho_B)}{\rho_C-\rho_a_i_r}=\frac{6*(2.4-1.03)}{2.4-0.00129}=3.427 см³ или 3427 мм³.