Energia w polu elektrycznym. 3.13

Sławomir Jemielity, 2011-09-18, poziom: średni
0:0
Bardzo wolno poruszający się elektron dostaje się w pole naładowanej kuli o promieniu i ładunku . Jaką prędkość uzyska elektron w momencie uderzenia o powierzchnię kuli. Początkowa odległość elektronu od kuli jest bardzo duża.



1. krok rozwiązania

Typowe zadanie, w którym należy wykorzystać zasadę zachowania energii.


Na powyższym rysunku widzimy dwa momenty:
1. Elektron jest bardzo daleko (przyjmiemy, że nieskończenie daleko) od kuli i porusza się bardzo wolno (założymy, że jego początkowa prędkość jest zerowa).
2. Elektron uderza w kulę z prędkością (mamy ją obliczyć).
Dla tych dwóch momentów wypiszmy energie elektronu.

2. krok rozwiązania

Energia początkowa.


Energia końcowa.

3. krok rozwiązania

Potrzebne są nam masa i ładunek - elektronu. Dane bierzemy z tablic - to są stałe.
Z zasady zachowania energii wynika równanie





Jeszcze podstawmy dane i sprawdźmy jednostki

4. krok rozwiązania









Dużo! To ponad jedna trzecia prędkości światła!

5. krok rozwiązania

Przy okazji jeszcze jedna uwaga. Gdyby taki pomiar zrobić, to okazałoby się, że zmierzona prędkość znacznie różni się od policzonej w ten sposób. Dlaczego? Fizyka, jaką zajmujemy się w szkole średniej jest z konieczności mocno uproszczona. Nie uwzględniliśmy tu efektów teorii względności. Poza tym każda naładowana cząstka, która porusza się niejednostajnie (nasz elektron przyspiesza), wysyła promieniowanie tracąc w ten sposób energię. Zostaje jej mniej na końcu więc końcowa prędkość będzie mniejsza.

Podobne Następny

Nie jesteś zalogowany!

Inne materiały z tej kategorii

KURSY


Energia w polu elektrostatycznym
Sławomir Jemielity, 1
Wyobraźmy sobie dwa ładunki punktowe (lub kuliste, ale tu są pewne ograniczenia na przykład takie, że ładunek w takiej kuli nie powinien mieć możliwości przemieszczania się) , . Niech spoczywa, a przesuńmy od punktu znajdującego się w odległoś...

Potencjał elektryczny
Sławomir Jemielity, 1
Jest to druga po natężeniu wielkość opisująca pole elektrostatyczne. Jej określenie jest takie: Potencjałem elektrostatycznym w danym punkcie pola nazywamy stosunek energii potencjalnej umieszczonego tym punkcie ładunku próbnego do wartości te...

Związek między potencjałem i natężeniem pola
Sławomir Jemielity, 1
Zarówno pojęcie potencjału elektrycznego, jak i natężenia pola elektrycznego opisują (z innych punktów widzenia) ten sam obiekt - pole elektryczne. Zatem musi między nimi być jakiś związek. Wyobraźmy sobie, że gdzieś w przestrzeni istnieje pole...


TESTY

Nie znaleziono żadnych materiałów.

FILMY

Nie znaleziono żadnych materiałów.


Autorem "Energia w polu elektrycznym. 3.13" jest Sławomir Jemielity.
Zabrania się kopiowania, rozpowszechniania i udostępniania materiałów zawartych w Serwisie.

Serwis SOFIZMAT nie odpowiada za treść umieszczanych materiałów, grafik, komentarzy oraz wszelkich innych wpisów pochodzących od użytkowników serwisu.

Korzystanie z witryny www.SOFIZMAT.pl oznacza zgodę na wykorzystywanie
plików cookie, z których niektóre mogą być już zapisane w folderze przeglądarki.