Tips 1: Hur man hittar en elektrons hastighet

Tips 1: Hur man hittar en elektrons hastighet



Enligt den konventionella planetmodellen av atomen,vilken som helst atom är som solsystemet. Den roll som Sun massiv kärna i mitten (där fokus protoner, positiva laddningsbärare), kring vilken negativt laddade elektroner. Generellt atom är neutral eftersom antalet protoner och elektroner lika, och neutroner som är i kärnan tillsammans med protoner inte bära någon kostnad alls.





Hur man hittar en elektrons hastighet


















instruktion





1


Till exempel måste du lösa detta problem. Elektronen rör sig i ett likformigt magnetfält med induktionsvärdet B, som beskriver en idealiskt cirkulär bana. Lorentz Fs kraft verkar på det. Centripetal acceleration elektron är lika med "a". Det är nödvändigt att beräkna hastighet av rörelse elektron.





2


Till att börja med, kom ihåg vad är Lorentz ochhur det beräknas Detta är den kraft med vilken det elektromagnetiska fältet verkar på en enda laddad partikel. I ditt fall, enligt villkoren för problemet (elektronen befinner sig i ett magnetfält, det rör sig längs en cirkel med konstant radie) kommer Lorentz-kraften att vara centripetalkraften och beräknas enligt följande formel: Fn = eVB. Värdena på F och B ges till dig enligt villkoren för problemet, laddningens storlek elektron Det är lätt att hitta i någon katalog.





3


Å andra sidan kan Lorentz-kraften (som vilken som helst annan kraft) uttryckas med följande formel: F = ma. Massvärde elektron m är också lätt att hitta med referenslitteraturen.





4


Att jämföra dessa uttryck ser du att evB är lika med ma. Den enda okända kvantiteten till dig är den hastighet v, som måste hittas. Genom en elementär transformation får du: V = ma / eB. Ersätt i formeln som är känd för dig värderingar (båda uppgifter om problemets villkor och hittat oberoende), få ​​ett svar.





5


Tja, och hur man ska vara, till exempel, om du inte heller vet detstorleken av induktionen B, inte heller Lorentz-kraften F, och i stället för dem ges endast cirkelns radie r, med vilken samma elektron roterar, ges? Hur, i det här fallet, att definiera det hastighet? Kom ihåg formeln för centripetalenacceleration: a = v2 / r. Därmed: v2 = ar. Efter extraktion av kvadratroten av produkterna av centripetalaccelerationen och cirkelns radie får du önskat hastighet elektron.




























Tips 2: Hur man hittar hastigheten på rörelseformeln



Att bestämma hastigheten hos olika arter av rörelse olika formler kommer att behövas. Att bestämma hastighet enhetlig rörelse, dela avståndet vidtiden för dess passage. Medelhastigheten för rörelse finns genom att lägga till alla segment som passerade kroppen till den totala körtiden. Med lika accelererad rörelse, ta reda på den acceleration med vilken kroppen rörde sig, och med en fri fall höjden med vilken den började röra sig.





Hur man hittar hastigheten på rörelseformeln








Du behöver




  • frekvensomriktare, stoppur, accelerometer.




instruktion





1


Hastighet av jämn rörelse och medelvärdehastighet Mäta avståndet med hjälp av mätaren, som passerade kroppen och tiden för vilken den övervann den med hjälp av en stoppur. Därefter dela avståndet som kroppen reste när den passerar, resultatet är hastigheten för likformig rörelse (v = S / t). Om kroppen rör sig ojämnt, gör samma mått och tillämpa samma formel - få sedan kroppens genomsnittliga hastighet. Detta innebär att om kroppen längs det givna banans segmentet rörde sig med den mottagna hastigheten, skulle det vara i samma takt som den uppmätta. Om kroppen rör sig längs omkretsen, mäta dess radie och tiden för den fullständiga revolutionen, multiplicera sedan radie med 6,28 och dividera vid tiden (v = 6,28 • R / t). I alla fall kommer resultatet att vara i meter per sekund. För att översätta till kilometer per timme multiplicera den med 3,6.





2


Ränta på enhetligt accelererad rörelseåtgärdacceleration av kroppen med en accelerometer eller dynamometer, om kroppsmassan är känd. Stopwatch mäter kroppens tid och dess initialhastighet, om kroppen inte börjar röra sig från viloläge. Om kroppen rör sig från viloläge är det noll. Därefter lär du kroppens hastighet och lägger till den initiala hastigheten produkten av acceleration vid tiden (v = v0 + at).





3


Hastigheten hos en fritt fallande kropp Användningavståndsmätare mäta höjden från vilken faller kroppen i meter. Att veta den hastighet med vilken den kommer att nå jordytan (exklusive luftmotstånd), multiplicera höjden med antalet två och 9,81 (tyngdaccelerationen). Ta bort kvadratroten av resultatet. Att hitta hastigheten hos kroppen på valfri höjd, använda samma procedur endast på den initiala höjden, subtrahera den nuvarande och de resulterande värdena är substituerade istället för höjd.












Tips 3: Hur man hittar relativ hastighet



Man brukar uppfatta begreppet "hastighet"som något enklare än det egentligen är. Den bil som kollar i skärningen rör sig med en viss hastighetyu, medan en man står och tittar på honom. Men om en person är i rörelse är det klokt att inte tala om absolut hastighet, men av dess relativa storlek. Hitta den relativa hastighet väldigt lätt.





Hur man hittar den relativa hastigheten








instruktion





1


Du kan fortsätta att överväga ämnet förkorsvägar med bil. En man står på det röda ljuset av ett trafikljus, står och tittar på passande bilen. Personen är orörlig, därför tar vi honom som referensram. En referensram är ett system i förhållande till vilket någon kropp eller annan materialpunkt rör sig.





2


Låt oss säga att bilen går med hastighet50 km / h. Men låt oss säga att en person sprang efter bilen (du kan till exempel istället för att presentera en buss eller buss som passerar). Körhastigheten hos en person är 12 km / h. På detta sätt hastighet Detta mekaniska fordon kommer inte att presenteras för en person så fort som det brukade vara när han stod! Detta är kärnan i relativ hastighet. relativ hastighet mäts alltid med hänsyn till den rörliga ramen. På detta sätt hastighet Bilen kommer inte att vara för en fotgängare 50 km / h och 50 - 12 = 38 km / h.





3


Ett annat levande exempel kan övervägas. Det räcker med att minnas några av stunderna när en person som sitter vid fönstret på en buss tittar på bilarna som passerar. Faktum är, från bussfönstret deras hastighet det verkar helt enkelt fantastiskt. Och det här är inte förvånande, för om du tar en buss för en referensram, då hastighet bil och hastighet bussen måste vikas. Låt oss säga att bussen går från hastighet50 km / h, och bilen 60 km / h. Därefter 50 + 60 = 110 km / h. Det är med detta hastighetdessa samma bilar rusar förbi bussen och passagerarna i den hastighet kommer att vara giltigt och giltigt även om referenssystemet ska ta några av de bilar som passerar bussar.











Tips 4: Hur man hittar centripetal acceleration



Centripetal acceleration uppträder närkroppens rörelse längs omkretsen. Det riktas till centrum, mätt i m / s². En egenskap av denna typ av acceleration är att den existerar även när kroppen rör sig i konstant fart. Det beror på cirkelns radie och kroppens linjära hastighet.





Hur man hittar centripetal acceleration








Du behöver




  • - Hastighetsmätare
  • - En apparat för mätning av avstånd
  • - Stoppur.




instruktion





1


För att hitta centripetalenacceleration, mäta hastigheten hos en kropp som rör sig längs en cirkulär bana. Du kan göra det med en hastighetsmätare. Om detta inte är möjligt beräknar du linjens hastighet. För att göra detta, notera tiden som spenderades för en komplett revolution längs en cirkulär väg.





2


Den här tiden är rotationsperioden. Uttryck det om några sekunder. Mät cirkelns radie längs vilken kroppen rör sig med en linjal, ett måttband eller en laseravståndsmätare i meter. För att hitta hastigheten, hitta produkten av nummer 2 med siffran π≈3,14 och cirkelradien R och dela resultatet med perioden T. Det här är kroppens linjära hastighet v = 2 ∙ π ∙ R / T.





3


Hitta centripetal acceleration a, dividingkvadratisk linjär hastighet v på radien hos den cirkel på vilken den rörliga kroppen är R (ATS = V² / R). Med användning av formeln för att bestämma vinkelhastigheten, frekvens och rotationsperiod, att hitta detta värde och andra formler.





4


Om vinkelhastigheten ω är känd och radien(omkretsen längs vilken kroppen rör sig) R då är centripetalaccelerationen lika med az = ω2 ∙ R. När kroppens T rotationstid är känd och radien för banan R, då ac = 4 ∙ π² ∙ R / T². Om rotationsfrekvensen v (antalet fullständiga rotationer per sekund) är känd, bestäm sedan centripetalaccelerationen enligt formeln az = 4 ∙ π² ∙ R ∙ ν².





5


exempel: Bilen, vars hjulradio är 20 cm, rör sig längs vägen med en hastighet av 72 km / h. Bestäm den centripetala accelerationen av de extrema punkterna på hjulen. Lösning: Linjär hastighet på punkterna på varje hjul är 72 km / h = 20 m / s. Vrid hjulets radie i meter R = 0,2 m. Beräkna centripetalaccelerationen genom att ersätta resulterande data i formeln az = v² / R. Få az = 20² / 0,2 = 2000 m / s². Denna centripetalacceleration vid uniform rätlinjig rörelse kommer att vara på extrempunkterna hos alla fyra hjulen på bilen.











Tips 5: Hur man hittar hastigheten på en partikel



Ofta när man studerar skolans kurselektromagnetism eller i vetenskaplig forskning, blir det nödvändigt att fastställa den hastighet med vilken vilken elementär partikel som helst rörd, exempelvis en elektron eller en proton.





Hur man hittar hastigheten på en partikel








instruktion





1


Antag att följande uppgift ges: Ett elektriskt fält med en styrka E och ett magnetfält med induktion B är spända vinkelrätt mot varandra. Vinkelrätt mot dem rör en laddad partikel med laddning q och hastighet v likformigt och rätlinjärt. Det är nödvändigt att bestämma sin hastighet.





2


Lösningen är väldigt enkel. Om partikeln rör sig likformigt och rätlinjigt enligt villkoren för problemet är dess hastighet v konstant. Således, i enlighet med Newtons första lag, är de krafter som verkar på det ömsesidigt balanserade, det vill säga de är lika med noll i summan.





3


Vilka krafter verkar på partikeln? Först den elektriska komponenten i Lorentz-kraften, som beräknas med formeln: Fel = qE. För det andra, den magnetiska komponenten i Lorentz-kraften, som beräknas med formeln: Fm = qvBSinα. På grund av de problemförhållanden partikel rör sig vinkelräta mot de magnetiska fält vinkel a = 90 grader, och följaktligen, sin a = 1. Sedan den magnetiska komponenten av Lorentzkraften Fm = QVB.





4


Elektriska och magnetiska komponentermotvikt varandra. Följaktligen är kvantiteterna qE och qvB lika med varandra. Det vill säga, E = vB. Följaktligen beräknas partikelhastigheten med följande formel: v = E / B. I formeln ersätter värdena för E och B, du beräknar den önskade hastigheten.





5


Eller, till exempel, har du en sådan uppgift: en partikel med massa m och laddning q flytta med hastighet v, flög in i det elektromagnetiska fältet. Dess kraftlinjer (både elektriska och magnetiska) är parallella. Partikeln flög i en vinkel a mot styrlinjens riktning och började sedan flytta med acceleration a. Det är nödvändigt att beräkna hur snabbt det rörde sig initialt. Enligt Newtons andra lag beräknas accelerationen av en kropp med massa m med formeln: a = F / m.





6


Massa av en partikel du känner av problemets villkor och F-Den resulterande (totala) storleken på krafterna som verkar på den. I detta fall verkar de elektriska och magnetiska Lorentz-krafterna på partikeln: F = qE + qBvSinα.





7


Men sedan fältens kraftlinjer (genom hypotesenuppgifter) är parallella, vektorn av elektrisk kraft är vinkelrätt mot vektorn av magnetisk induktion. Följaktligen är den totala kraften F beräknas genom Pythagoras sats: F = [(qE) ^ 2 + (qvBSinα) ^ 2] ^ 1/2





8


Konvertera, få: am = q [E ^ 2 + B ^ 2v ^ 2Sin ^ 2a] ^ 1/2. Plats: v ^ 2 = (a ^ 2m ^ 2 - q ^ 2E ^ 2) / (q ^ 2B ^ 2sin ^ 2α). Efter beräkning och extraktion av kvadratroten får du önskat värde av v.