Между пластинами плоского конденсатора, расположенными горизонтально удерживается в равновесии пылинка массой 2•10-9 г. разность потенциалов между пластинами равна 300 в, расстояние между ними 1 см. определить количество электронов, образующих заряд пылинки.

запишем закон гармонических колебаний для координаты х:

x=xmax*cos(w*t);

x=0.05*cos (2*t);

производная координаты - скорость:

v=-0.05*2*sin (2*t), определим фазу для v=0.08 м/с

0,08=-0.1*sin (2*t); sin (2*t)=-0.08/0.1=-0.8;

используя основную тригонометрическую тождественность определяем cos(2*t)=корень(1-0.64)=0.6.

вторая производная координаты или производная скорости - ускорение:

a=-0.1*2*cos (2*t)=-0.2*0.6=-0.12 м/с^2

a=qu=1.6*10(-19)кл*300 в=4.8*10(-17)дж

a=e=mv(2)/2

v(2)=2e/m=2*4.8*10(-17)дж/9,1*10(-31)кг=1.05*10(14)

v=1.02*10(7)м\с=10мм/с

q=3urt/2, где u=m/m -число молей (количество вещества)

vср²=3rt/µ

vср₁²/vср₂²=(3rt₁/µ)/(3rt₂/µ)=t₁/t₂ =1/1.5²  (µ не изменилось)

t₂=2.25*t₁=337.5 k - стала температура.

q=1.5*6*8.31*(337,5-150)=14 023    дж газу передано количество теплоты