Дано m q B R E к - ?
на частицу действует сила Лоренца
Fл=q*V*B= m*a=m*V^2/R
q*V*B/2=m*V^2/2*R
Eк=q*V*B*R/2 - ответ
Работа в электрическом поле:
A = e*(φ₁ - φ₂)= - 1,6*10⁻¹⁹*(144-200) ≈ 9*10⁻¹⁸ Дж
Кинетическая энергия электрона:
Ek = m*V²/2 = 9,1*10⁻³¹*V²/2 = 4,55*10⁻³¹*V² Дж
Но по закону сохранения энергии
Ek = A
4,55*10⁻³¹*V² = 9*10⁻¹⁸
V = √ ( 9*10⁻¹⁸ / 4,55*10⁻³¹) ≈ 4,45*10⁶ м/с или 4,45 Мм/с
1)
Импульс пули до удара:
p₁ = m₁*V₁ = 0,010 * 400 = 4 кг*м/с (1)
2) Импульс тела вместе с застрявшей пулей:
p₂ = M*U = (m₁+m₂)*U = (0,010+3)*U = 3,010*U кг*м/с (2)
3) По закону сохранения импульса приравняем (2) и (1)
3,010*U = 4
U ≈ 1,33 м/с
4) В момент отрыва тела от поверхности стола тело обладало как потенциальной энергией относительно пола,так и кинетической:
E₁ = M*g*H + M*U²/2 = M*(g*H+U²/2) (3)
5) В момент удара тела об пол, у него только кинетическая энергия
E₂ = M*V²/2 (4)
6) Приравниваем (4) и (3)
M*V²/2 = M*(g*H+U²/2)
или
V² = 2*g*H+U² = 2*9,8*1,2+1,33² ≈ 25 (м/с)²
V = 5 м/с
Атом углерода содержит 6 электронов.
Масса электрона me=9,1*10^-31 кг
m=6*me=6*9,1*10^-31=54,6*10^-31 кг