1. Почему полезная работа, которую должен выполнить - вопрос №121277471 от fatimatangatar 19.11.2020 07:27

Question

Физика: 1. Почему полезная работа, которую должен выполнить механизм, всегда меньше полной — той, которую он совершает на практике?1) Потому что действует «золотое правило» механики2) Потому что прилагают к механизму силу, большую, чем надо3) Потому что при расчёте полезной работы механизма не учитывается трение, сила сопротивления воздуха, также его собственный вес2. Коэффициентом полезного действия механизма называют1) отношение сил, уравновешивающих механизм2) отношение полезной работы к полной3) разность

fatimatangatar · Answer

Смещение электрона в конденсаторе будет происходить под действием постоянной силы F = eU/d, где d - расстояние между пластинами, U - напряжение на конденсаторе

Эта сила будет придавать ему постоянное ускорение направленное к одной из пластин конденсатора, ускорение будет равно a = eU/(md)

Электрон вылетит, если за время пролета сместится менее чем на d/2

Смещение электрона

$\displaystyle\Delta = a\tau^2/2 = \frac{eU\tau^2}{2md}$

Время пролета равно отношению длины конденсатора и скорости электрона. А квадрат этого времени очень просто будет связать с кинетической энергией электрона eU_0, где U_0 - ускоряющее напряжение.

$\displaystyle\tau = L/v_0\\\tau^2 = \frac{L^2}{v_0^2} = \frac{mL^2/2}{mv_0^2/2} = \frac{mL^2/2}{eU_0}$

Подставим это в выражение для смещения, приравняв его к d/2

$\displaystyle\\d/2 = \frac{eU}{2md}\frac{mL^2/2}{eU_0} = \frac{U}{U_0}\frac{L^2}{4d}\\U = U_0\frac{2d^2}{L^2} = 2$

ответ: 2 вольта или меньше.