Физика. задачи номер 1 - 3

3-ий закон Ньютона- Действие всегда носит взаимный характер, т.е. если есть действие то есть и противодействие. \frac{m_{1}}{m_{2}}=-\frac{a_{2}}{a_{1}}
Импульсом тела наз-ся физическая величина равная произведению массы тела на его скорость движения. p=mU
Замечательным свойством импульса является то, что он сохраняется в замкнутой системе. Система является замкнутой, когда тела взаимодействуют силой одной природы. 
Закон сохранения импулься m1U1+m2U2=m1U1(штрихс верху)+m2U2(штрих с верху)
а) если U2=0 то m1U1=U(m1+m2)
б) если два тела движутся навтречу друг другу m1U1-m2U2=U(m1+m2)
в) если теласовместно двигаются m1U1+m2U2=U(m1+m2)
Если от части тела с большой скоростью отделяется жидкость или газ, то такое движение называется реактивным.
Uоб=m2U2/mоб 
U-скорость
m-масса
Uоб-скорость оболочки
mоб-масса оболочки

Для розв'язання цієї задачі необхідно використовувати формулу електростатики:

F = qE

де F - сила електричного поля, яка діє на заряд q, E - напруга між пластинами конденсатора.

Знаємо, що електрон влітає в конденсатор паралельно до пластин зі швидкістю 10Мм/с. Оскільки електрон має негативний заряд, то буде рухатися в напрямку до позитивної пластини конденсатора. При цьому на електрон діятиме сила електричного поля, яка буде прискорювати його рух. Ця сила буде дорівнювати:

F = ma

де m - маса електрона, а - прискорення, з яким рухається електрон.

Прискорення можна знайти за формулою:

a = v/t

де v - швидкість електрона, t - час, за який він пролетить від однієї пластини до іншої.

Таким чином, можна записати:

F = mv/t

Підставивши сюди значення маси електрона (9,1 * 10^-31 кг), швидкості (10 Мм/с = 10^7 м/с) та відстані між пластинами (10 мм = 0,01 м), отримаємо:

F = 9,1 * 10^-31 * 10^7 / 0,01 = 9,1 * 10^-24 Н

Ця сила дорівнює силі притягання електрона до позитивної пластини конденсатора. Оскільки відстань між пластинами зменшилась на 2 мм = 0,002 м, то можна записати:

F = qE = kq^2 / d^2 = m * a

де k - коефіцієнт електростатичної пропорційності (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q - заряд електрона, d - відстань між пластинами після зміщення, m - маса електрона.

Підставивши сюди значення заряду електрона (1,6 * 10^-19 Кл), маси електрона та відстані між пластинами після зміщення, отримаємо:

E = kq / d^2 = m * a / q = (9 * 10^9) * (1,6 * 10^-19) / (0,01 + 0,002)^2 = 3,84 * 10^4 В/м

Отже, напруга між пластинами конденсатора повинна дорівнювати:

U = Ed = 3,84 * 10^4 * 0,005 = 192 В.