Консультация № 182429
09.03.2011, 00:34
55.00 руб.
0 4 2
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас решить следующие задачи:

1) Сплошной шар скатывается по наклонной плоскости, длина которой 10 метров и угол наклона 30 градусов. Определить скорость шара в конце наклонной плоскости.

2) Электрон находится в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками, ширина которой 1,4[$149$]10-9 м. Определить энергию, излучаемую при переходе электрона с третьего энергетического уровня на второй.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
27822
2370
09.03.2011, 03:06
общий
это ответ
Здравствуйте, Агапов Марсель!
1) Дано: Длина наклонной плоскости L = 10 м, угол наклона [$945$] = 30°. Найти: скорость шара V в конце наклонной плоскости.
Решение. Кинетическая энергия К любого катящегося тела является суммой 2-х частей: К = К[sub]п[/sub] + К[sub]в[/sub] (1), где К[sub]п[/sub] - кинетическая энергия поступательного движения, К[sub]в[/sub] - кинетическая энергия вращательного движения; при этом К[sub]п[/sub] = m*V[sup]2[/sup]/2 (2), где m - масса тела, К[sub]в[/sub] = J*[$969$][sup]2[/sup]/2 (3), где J - момент инерции тела относительно поступательно движущейся оси вращения, [$969$] - угловая скорость вращения вокруг этой оси. У сплошного шара радиуса R и массы m: J = 0.4*m*R[sup]2[/sup] (4) (см. [url=http://ru.wikipedia.org/wiki/Момент инерции]здесь[/url]); для случая качения без скольжения: [$969$] = V/R (5). Подставляя (4) и (5) в (3), а затем в (1), после сокращения на R[sup]2[/sup] и приведения подобных получаем: К = 0.7*m*V[sup]2[/sup] (6). Эта кинетическая энергия в конце скатывания с наклонной плоскости равна высвободившейся потенциальной энергии П = m*g*H (7), где g = 9.8 м/с2 - ускорение свободного падения, H = L*SIN([$945$]) (7а) - высота начала наклонной плоскости. Приравняв (6) и (7) с учётом (7а), после сокращения на m: 0.7*V[sup]2[/sup] = g*L*SIN([$945$]) (8), откуда V = [size=3][$8730$]([/size](g*L*SIN([$945$]))/0.7[size=3])[/size] = [size=3][$8730$][/size](9.8*10*SIN(30°))/0.7[size=3])[/size] = 8.36 м/с
5
Спасибо за оперативный ответ!
давно
Академик
324866
619
09.03.2011, 06:07
общий
это ответ
Здравствуйте, Агапов Марсель!
Предлагаю решение 2 задачи:
Энергия En электрона, находящегося на n - м энергетическом уровне в потенциальной яме шириной l, определяется по формуле:
En=h2*n2/(8*m*l2)
Энергия излучаемая при переходе электрона с (n+1) - го уровня на n - й, равна:
[$916$]E=En+1 - En=h2/(8*m*l2)*(2n+1)
Вычислим искомую величину:
[$916$]E=(6.63*10-34)2*5/(8*9.1*10-31*1.42*10-18)[$8776$]1.54*10-19 (Дж)[$8776$]1 (эВ)
Будут вопросы обращайтесь в минифорум.
Удачи
5
Спасибо!
Неизвестный
09.03.2011, 15:13
общий
Адресаты:
Что такое h и m?
давно
Модератор
156417
2175
09.03.2011, 19:34
общий
h=6.63*10-34 Дж[$183$]с - постоянная Планка
m - масса частицы (для электрна m=9.11[$183$]10-31 кг
Про поведение частиц в одномерной потенциальной яме можете почитать здесь.
Форма ответа