Un elettrone è lanciato nel vuoto ver- so una piastra metallica carica con una velocità di 1.38 * 10 ^ 7 m/s perpendicolare alla piastra. La piastra ha una densità di carica di i - 6.24 * 10 ^ - 8 * C / (m ^ 2) e può essere considerata come un piano infinito di carica.
► Calcola la velocità dell'elettrone quando ha percorso una distanza di 13,3 cm
Potreste aiutarmi?
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Livello 0
L'elettrone è negativo, quindi viene decelerato dal campo elettrico E della piastra carica negativamente.
Per il teorema di Gauss il campo E è dato da:
E = σ / (2εo) = - 6,24 * 10^-8 / (2 * 8,854 * 10^-12);
E = - 3524 N/C; entrante nella piastra;
e = - 1,602 * 10^-19 C;
d = 0,133 m;
Delta V = E * d = 3524 * 0,133 = 469 V;
L = q * Delta V = - 1,602 * 10^-19 * 469 = - 7,51 * 10^-17 J; lavoro frenante sull'elettrone.
L = 1/2 m v1^2 - 1/2 m vo^2; Teorema dell'energia cinetica:
il lavoro della forza è uguale alla variazione dell'energia cinetica.
1/2 m v1^2 = L + 1/2 m vo^2;
v1^2 = 2L / m + vo^2
v1^2 = 2 * (- 7,51 * 10^-17 / (9,11 * 10^-31) + (1,38 * 10^7)^2
v1^2 = - 1,65 * 10^14 + 1,904 * 10^14 = 0,254 * 10^14
v1 = radicequadrata(0,254 * 10^14) = 5,04 * 10^6 m/s; (velocità dopo 0,133 m);
[Oppure Forza agente sull'elettrone: F = q * E; il lavoro L = q * E * S;
F = q * E = - 1,602 * 10^-19 * ( - 3524) = 5,65 *10^-16 N; forza frenante, in verso contrario al campo E che è entrante nella piastra.
La forza fa lavoro resistente, la piastra negativa respinge l'elettrone negativo;
- (F * S) = 1/2 m v1^2 - 1/2 m vo^2; Teorema dell'energia cinetica;
Si ottiene lo stesso risultavo per v1.
Ciao @lucasestito
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