Чему равен заряд частицы массой 4·10⁻¹⁹ кг, если она увеличивает скорость с 10⁷ м/с до 3·10⁷ м/с,

Ответы на вопрос

Отвечает Бражникова Настя.

Давайте разберём задачу шаг за шагом, как если бы мы решали её на сайте вопросов и ответов.

Дано:

Шаг 1. Используем закон сохранения энергии

Энергия частицы изменяется за счёт работы электрического поля:

\frac{1}{2} m v_2^2 - \frac{1}{2} m v_1^2 = q U

Отсюда заряд $q$ равен:

q = \frac{\frac{1}{2} m (v_2^2 - v_1^2)}{U}

Шаг 2. Подставим числа

Сначала посчитаем $v_2^2 - v_1^2$ :

v_2^2 = (3 \cdot 10^7)^2 = 9 \cdot 10^{14}

v_1^2 = (1 \cdot 10^7)^2 = 1 \cdot 10^{14}

v_2^2 - v_1^2 = 9 \cdot 10^{14} - 1 \cdot 10^{14} = 8 \cdot 10^{14}

Теперь умножим на $\frac{1}{2} m$ :

\frac{1}{2} m (v_2^2 - v_1^2) = 0.5 \cdot 4 \cdot 10^{-19} \cdot 8 \cdot 10^{14}

Считаем шаг за шагом:

Итого: $16 \cdot 10^{-5} = 1.6 \cdot 10^{-4} \, \text{Дж}$

Шаг 3. Делим на разность потенциалов

q = \frac{1.6 \cdot 10^{-4}}{2 \cdot 10^4} = 0.8 \cdot 10^{-8} \, \text{Кл} = 8 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл}

Шаг 4. Переводим в нанокулоны

1 нКл = $10^{-9} \, \text{Кл}$

q = 8 \, \text{нКл}

Ответ:

\boxed{8 \, \text{нКл}}

Чему равен заряд частицы массой 4·10⁻¹⁹ кг, если она увеличивает скорость с 10⁷ м/с до 3·10⁷ м/с, пройдя разность потенциалов 20 кВ? Ответ дать в нанокулонах.