Разность потенциалов, излучаемых двумя точками в электрическом поле, составляет 200 кв. Сколько работы выполняет электрическое поле перемещение 60000 протонов между этими точками?
Выразите результат в наноджоулях, округлите до целого числа.
Ответы
Ответ:
Работа (W) выполненная электрическим полем при перемещении заряженных частиц можно вычислить с использованием следующей формулы:
W = q * ΔV,
где:
- W - работа, измеряемая в джоулях (Дж),
- q - заряд частицы,
- ΔV - разность потенциалов между начальной и конечной точками.
В данном случае, у нас есть 60000 протонов, и каждый протон имеет элементарный положительный заряд, который примерно равен 1.602 × 10⁻¹⁹ кулона.
ΔV равно 200 кв (киловольт), но для вычислений, нам нужно перевести это в вольты:
ΔV = 200 кВ = 200 * 10³ В.
Теперь мы можем вычислить работу:
W = (60000 * 1.602 × 10⁻¹⁹ Кл) * (200 * 10³ В),
W = 9.612 × 10⁻¹⁵ Кл * В.
Чтобы выразить результат в наноджоулях (нНдж), мы должны умножить на 10⁹, так как 1 джоуль равен 10⁹ наноджоулей:
W = 9.612 × 10⁻¹⁵ Кл * В * 10⁹,
W ≈ 9612 нНдж.
Итак, работа, выполненная электрическим полем при перемещении 60000 протонов между этими точками, составляет приближенно 9612 наноджоулей.