Зависимость давления от силы и площади. 5 примеров.

m=133 а.е.м = [tex]133*1.66*10^{-27}=2.2*10^{-25}[/tex]кг

заряд электрона e=[tex]1.6*10^{-19}[/tex] кл

найдем скорость v иона, которые имел при вылете из электрического поля.

работа сил электрического поля равна изменению кинетической энергии иона:

[tex]eu=\frac{mv^2}{2}[/tex]

[tex]v=\sqrt{\frac{2eu}{m}}[/tex][tex]=\sqrt{\frac{2*1.6*10^{-19}*2*10^3 }{2.2*10^{-25}}}=54*10^3[/tex]м/с

в магнитном поле на ионы действуют силы лоренца [tex]f_l[/tex]

[tex]f_l=evb[/tex]

эти силы сообщают ионам центростремительное ускорение, вследствие чего ионы движутся по окружностям радиуса r, что, согласно второму закону ньютона,

[tex]evb=\frac{mv^2}{r}[/tex]

[tex]r=\frac{mv}{eb}=\frac{2.2*10^{-25}*54*10^3}{1.6*10^{-19}*0.25} [/tex] ≈ 0.297м=29.7см

импульс тележки до взаимодействия: p1=m1*v1=50 кг*1 м/с=50 кг*м/с

импульс мальчика до взаимодействия: p2=m2*v2=50 кг*2 м/с=100 кг*м/с

векторная сумма импульсов до взаимодействия равна сумме импульсов после взаимодействия (по закону сохранения импульса):

p1+p2=p (после взаимодействия тележка и мальчик становятся одним целым, их общая масса равна сумме их масс, они имеют общую скорость и общий импульс)

p=(m1+m2)*v, векторная сумма импульсов равна 50 кг*м/с, отсюда скорость: v=p/(m1+m2) =50 кг*м/с/(50 кг+50 кг)=0,5 м/с

ответ: v=0,5 м/с