Между двумя горизонтальными разноименно заряженными пластинами конденсатора находится капелька масла массой 10 в 4 степени г.,заряд которой 10 в -14 степени Кл. Разность потенциалов между пластинами 240В ,а расстояние между ними 2,5см. Найти время в течении которого капелька достигнет пластины,если вначале она находилась на равном расстоянии между ними.
Для нахождения времени, в течение которого капелька достигнет пластины, нужно воспользоваться законом сохранения энергии.
Изначально капелька имеет потенциальную энергию, равную разности потенциалов между пластинами, умноженную на её заряд: U1 = q V = 10^−14-14−14 Кл 240 В = 2,4 * 10^−12-12−12 Дж
Когда капелька достигнет одной из пластин, её потенциальная энергия станет равна нулю, а кинетическая энергия будет максимальной: K = U2 = 0,5 m v^2
где m - масса капельки, v - скорость капельки.
Таким образом, полная механическая энергия капельки в начальный момент равна её кинетической энергии в момент достижения пластины: U1 = K 2,4 10^−12-12−12 Дж = 0,5 10^−4-4−4 кг v^2 v = sqrt(2</em>2,4∗10(−12))/10(−4)(2 </em> 2,4 * 10^(-12)) / 10^(-4)(2</em>2,4∗10(−12))/10(−4) = 1,549 м/с
Для нахождения времени, в течение которого капелька достигнет пластины, нужно воспользоваться законом сохранения энергии.
Изначально капелька имеет потенциальную энергию, равную разности потенциалов между пластинами, умноженную на её заряд:
U1 = q V = 10^−14-14−14 Кл 240 В = 2,4 * 10^−12-12−12 Дж
Когда капелька достигнет одной из пластин, её потенциальная энергия станет равна нулю, а кинетическая энергия будет максимальной:
K = U2 = 0,5 m v^2
где m - масса капельки, v - скорость капельки.
Таким образом, полная механическая энергия капельки в начальный момент равна её кинетической энергии в момент достижения пластины:
U1 = K
2,4 10^−12-12−12 Дж = 0,5 10^−4-4−4 кг v^2
v = sqrt(2</em>2,4∗10(−12))/10(−4)(2 </em> 2,4 * 10^(-12)) / 10^(-4)(2</em>2,4∗10(−12))/10(−4) = 1,549 м/с
Ускорение капельки:
a = v^2 / 2<em>s2 <em> s2<em>s = 1,5491,5491,549^2 / 2</em>0,0252 </em> 0,0252</em>0,025 = 120,09 м/с^2
Время, за которое капелька достигнет пластины:
t = v / a = 1,549 / 120,09 = 0,0129 секунды
Итак, капелька достигнет пластины за 0,0129 секунды.