Дано:
- масса частицы m = 3 * 10^(-5) кг
- заряд частицы q = 6 * 10^(-6) Кл
- разность потенциалов U = 40 В
Найти: скорость v, приобретённую частицей.
Решение:
1. При прохождении через разность потенциалов U, частица получает кинетическую энергию, равную работе, совершенной над ней:
A = q * U.
2. Кинетическая энергия частицы равна:
K.E. = (1/2) * m * v^2.
3. Установим равенство между работой и кинетической энергией:
q * U = (1/2) * m * v^2.
4. Подставим известные значения в формулу:
(6 * 10^(-6)) * 40 = (1/2) * (3 * 10^(-5)) * v^2.
5. Посчитаем левую часть:
(6 * 10^(-6)) * 40 = 2.4 * 10^(-4) Дж.
6. Теперь у нас есть уравнение:
2.4 * 10^(-4) = (1/2) * (3 * 10^(-5)) * v^2.
7. Умножим обе стороны на 2:
4.8 * 10^(-4) = (3 * 10^(-5)) * v^2.
8. Разделим обе стороны на (3 * 10^(-5)):
v^2 = (4.8 * 10^(-4)) / (3 * 10^(-5)).
9. Посчитаем правую часть:
v^2 = 16.
10. Найдем v:
v = √16 = 4 м/с.
Ответ:
Скорость, приобретённая частицей, составляет 4 м/с.