Подсказки

Открывайте по одной — попробуйте продвинуться после каждой, прежде чем открывать следующую.

Подсказки сгенерированы ИИ и не проверялись человеком — официальными они не являются.

-
H1 Направление

Нарисуй маленький кубик, приходящийся на один ион в объёме металла, и представь, сколько электронов в нём движется. Подумай, какие величины естественно связать с размерами ячейки, концентрацией и дрейфовой скоростью электронов.

H2 Ключевой шаг

Воспользуйся определением объёмной плотности вещества и объёма на один атом, формулой для тока через концентрацию и дрейфовую скорость , законом о работе сил (энергия, затраченная полем, равна работе тормозящей силы на длине ) и третьим законом Ньютона для пар «электрон—решётка».

H3 Почти решение
  1. Определи объём, приходящийся на один атом, как отношение массы одного атома к массовой плотности, и возьми кубический корень этого объёма, чтобы получить период решётки .
  2. Запиши концентрацию свободных электронов как число атомов в единице объёма (отношение плотности металла к массе атома).
  3. Свяжи силу тока с концентрацией, площадью сечения и средней дрейфовой скоростью и вырази дрейфовую скорость из этой связи.
  4. Запиши равенство работы электрического поля и работы тормозящих сил на отрезке , используй третье начало Ньютона для суммарной силы от всех электронов в отрезке и выразите , суммарную силу и ускорение от полученной системы.

Оригинал в архиве олимпиады