дано:
Напряженность электрического поля E = 130 Н/Кл
Начальная скорость частицы v_0 = 5 м/с (вверх)
Удельный заряд частицы q/m = 1/26 Кл/кг
найти:
Время, через которое величина скорости частицы станет равной начальной.
решение:
Сначала найдем ускорение a, действующее на частицу в электрическом поле. Сила, действующая на частицу, определяется как:
F = q * E.
По второму закону Ньютона:
F = m * a.
Мы можем выразить силу через удельный заряд:
F = (q/m) * m * E = q * E.
Теперь подставим значение удельного заряда:
a = (q/m) * E = (1/26) * 130.
Подсчитаем ускорение:
a = (130 / 26) = 5 м/с² (вниз).
Так как ускорение направлено вниз, оно будет противодействовать начальному движению вверх, поэтому мы выражаем его как отрицательное:
a = -5 м/с².
Теперь используем уравнение движения для определения времени t, через которое скорость станет равной начальной. Скорость частицы с учетом ускорения будет определяться следующим уравнением:
v = v_0 + a * t.
При установлении условия, что скорость станет равной начальной (т.е., v = v_0), у нас получится:
v_0 = v_0 - 5 * t.
Упрощаем уравнение:
0 = -5 * t.
Отсюда видно, что скорость не может стать равной начальной через какое-либо время, так как она будет уменьшаться со временем по мере действия силы тяжести.
Для нахождения времени, через которое скорость станет равной нулю, решим:
0 = 5 - 5 * t.
т = 1 с.
Это значит, что через 1 секунду скорость частицы станет равной нулю, а затем начнет двигаться вниз.
ответ:
Частица никогда не достигнет своей начальной скорости, так как будет замедляться и в конечном итоге изменит направление.