Альфа-частица влетевшая в камеру вильсона со скоростью 15 мм/с оставила прямоугольный трек длинной 2.3 см. Найти модуль, ускорение и время движения частицы. (Ответы представить в стандартном виде m⋅10n, где 1≤m<10, n∈Z. Число m округлить до десятых.)
Длина прямоугольного трека в камере Вильсона соответствует пройденному путю альфа-частицей вещества. Пусть L - длина прямоугольного трека, v - скорость частицы, a - ускорение, t - время движения частицы.
Так как у нас прямоугольный трек, то траектория движения частицы была равномерно ускоренным движением.
L = vt + 0.5at^2
Подставляем известные значения:
2.3 см = (0.15 м/c)t + 0.5a*t^2
Переведем все в метры:
0.023 м = 0.15t + 0.5at^2
Мы имеем одно уравнение с двумя неизвестными a и t. Для их нахождения нам нужно второе уравнение.
Так как скорость альфа-частицы равна 0.15 м/с, а модуль ускорения можно найти, используя уравнение движения:
v^2 = u^2 + 2as
0 = 0.15^2 + 2a2.3
0.0225 = 4.6a
a = 0.0225 / 4.6 = 0.00489 м/с^2
Теперь зная ускорение, можем найти время:
0.023 = 0.15t + 0.5*0.00489t^2
0.00489t^2 + 0.15t - 0.023 = 0
Решив это квадратное уравнение, получим два корня: t1 ≈ 0.114 с и t2 ≈ -3.14 с (отрицательное значение времени мы отбрасываем).
Итак, модуль ускорения: a ≈ 4.9 м/с^2, время движения частицы: t ≈ 0.1 с.
Длина прямоугольного трека в камере Вильсона соответствует пройденному путю альфа-частицей вещества. Пусть L - длина прямоугольного трека, v - скорость частицы, a - ускорение, t - время движения частицы.
Так как у нас прямоугольный трек, то траектория движения частицы была равномерно ускоренным движением.
L = vt + 0.5at^2
Подставляем известные значения:
2.3 см = (0.15 м/c)t + 0.5a*t^2
Переведем все в метры:
0.023 м = 0.15t + 0.5at^2
Мы имеем одно уравнение с двумя неизвестными a и t. Для их нахождения нам нужно второе уравнение.
Так как скорость альфа-частицы равна 0.15 м/с, а модуль ускорения можно найти, используя уравнение движения:
v^2 = u^2 + 2as
0 = 0.15^2 + 2a2.3
0.0225 = 4.6a
a = 0.0225 / 4.6 = 0.00489 м/с^2
Теперь зная ускорение, можем найти время:
0.023 = 0.15t + 0.5*0.00489t^2
0.00489t^2 + 0.15t - 0.023 = 0
Решив это квадратное уравнение, получим два корня: t1 ≈ 0.114 с и t2 ≈ -3.14 с (отрицательное значение времени мы отбрасываем).
Итак, модуль ускорения: a ≈ 4.9 м/с^2, время движения частицы: t ≈ 0.1 с.