1. Налей в мензурку воды и измерь ее начальный объем в см3, переведи в м3.
2.Насыпь в пробирку песка столько, чтобы она плавала в мензурке с водой в вертикальном положении, а часть ее была над водой.
3.Определи объем воды V, вытесненной пробиркой. Для этого определи конечный объем V1 воды и пробирки, вычисли: Vв = V1 – V0.
4.Вычисли выталкивающую силу FA, которая действует на пробирку, используя формулу: FA =
ж
∙ g ∙ Vт.
5.Вынув пробирку из мензурки, оботри ее фильтровальной бумагой, чтобы она была сухой.
6.С весов измерь массу пробирки с песком.
7.Вычисли вес пробирки с песком.
8.Полученные значения FA и Р запиши в таблицу.
9.Сделай выводы по работе.
Объяснение:
Дано:
S=0,5 см2, I=3 А, V0=1 см3, N0=4⋅1022, υ−?
Решение задачи:
Чтобы решить эту задачу, воспользуемся таким понятием, как плотность тока.
Плотность тока j равна отношению силы тока I к площади поперечного сечения S, то есть:
С другой стороны существует формула, которая связывает плотность тока j с концентрацией электронов n и скоростью их упорядоченного движения υ:
j=neυ
Здесь e – модуль заряда электрона, равный 1,6·10-19 Кл.
При этом концентрацию электронов мы можем найти из следующего отношения, ведь в условии сказано, что в объеме металла V0 содержится N0 свободных электронов:
n=N0V0
Тогда:
j=N0V0eυ(2)
Приравняем (1) и (2):
N0eυV0=IS
υ=IV0N0eS
Задача решена, подставим данные задачи в СИ и посчитаем ответ:
υ=3⋅10–64⋅1022⋅1,6⋅10–19⋅0,5⋅10–4=9,38⋅10–6м/с=9,38мкм/с
ответ: 9,38 мкм/с.
