Пылевая частица: время прохождения пути
6/10Массивной пылевой частице положительного заряда, находящейся в вакууме в однородном электрическом поле, в начальный момент времени сообщили скорость \(v_0 = 20\) м/с, направленную под углом \(\alpha = 30^\circ\) к горизонту. Известно, что электрическое поле придаёт частице ускорение, которое в \(\sqrt{3}\) раз больше ускорения свободного падения. Направление поля и начальной скорости частицы изображены на рисунке. За какое время частица преодолеет путь \(S = 20\) м? Считать ускорение свободного падения \(g = 10\) м/с\(^2\). Результат выразить в секундах, округлив до первого знака после запятой.
▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(t = 2\) с.
РешениеРезультирующее ускорение равно \(20\) м/с\(^2\) и направлено против начальной скорости. Скорость обращается в ноль через \(t_1 = 1\) с, путь за это время \(S_1 = v_0 t_1 - \dfrac{a t_1^2}{2} = 10\) м. Оставшиеся \(10\) м частица проходит за \[t_2 = \sqrt{\frac{2 S_2}{a}} = \sqrt{\frac{20}{20}}~\text{с} = 1~\text{с}.\] Полное время \(t = t_1 + t_2 = 2\) с.
Похожие задачи
- Электрон в двух электрических полях МОШ 2012/13, 11 кл.
- Заряженная и нейтральная частицы МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Электрон с меняющимся ускорением МОШ 2017/18, 11 кл.
- Заряженная частица у заряженного кольца «Надежда энергетики» 2017/18, 10 кл.
- Электронный пучок и кольцо с зарядом «Надежда энергетики» 2017/18, 9 кл.
- Заряд налетает на два заряда Росатом 2020/21, 11 кл.