A₁ = k*x₁²/2 => k = 2*A₁/x₁²
A₂ = k*x₂²/2 = 2*A₁/x₁² * x₂²/2 = A₁*x₂²/x₁² = 3 кДж*(1,2 см)² / (0,5 см)² = 3 кДж * 1,44 см² / 0,25 см² = 17,3 кДж
Время падения определяется формулой t=sqrt(2*h/g)
Так как высота не меняется, то не меняется и время падения.
1.V=0
aₓ=-0.8
Движение равнозамедленное
V=V₀+aₓ*t=0.8*t
По горизонтали пучок движется по инерции, т.к. на него не действуют никакие силы, и проходит расстояние d, равное длине пластин:
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 / <span>sqrt(2 S m / E q).
</span>
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