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La differenza di potenziale fra le armature di un condensatore piano è 175 V. Un protone e un elettrone sono lasciati liberi di muoversi in un punto equidistante dalle due armature. L'elettrone è inizialmente fermo, mentre il protone ha una velocità...

  

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La differenza di potenziale fra le armature di un condensatore piano è 175 V. Un protone e un elettrone sono lasciati liberi di muoversi in un punto equidistante dalle due armature. L'elettrone è inizialmente fermo, mentre il protone ha una velocità iniziale diretta verso l'armatura negativa e perpendicolare a essa. Le due particelle raggiungono le armature nello stesso istante.

• Ignorando l'attrazione fra le due particelle, calcola la velocità iniziale del protone.

2,77x10^6 m/s

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E cinetica = 1/2 m v^2;

L = q * DeltaV;

DeltaV = 175 V;

q = 1,602 * 10^-19 C;

l'elettrone va verso la lamina positiva; il protone verso la negativa.

Le cariche sono a metà della distanza fra le lamine quindi Delta V = V/2 = 175/2 V;

La forza agente sulle due particelle è la stessa;

F =  q * E,

a = q * E / m 

ae= q E / me;

ap = q E / mp;

ae / ap = mp / me = 1,672 * 10^-27 / (9,11 * 10^-31);

ae / ap = 1835;

ae = 1835 ap

1/2 me * ve^2 = q *  V/2; l'elettrone parte da fermo, posso trovare la velocità finale  dell'elettrone;

ve^2 = 2/me  * q * V /2 = q * V /me;

v elettr = radicequadrata(q * V /me);

v elettr = radice[1,602 * 10^-19 * 175 / (9,11 * 10^-31)];

v elettr = radice[3,077 *  10^13] = 5,55 * 10^6 m/s; v finale elettrone;

il protone avrà la stessa velocità finale dell'elettrone, la distanza è la stessa; il tempo è lo stesso;

1/2 mp vp^2 - 1/2 mp vo^2 = q * V/2;

1/2 mp vo^2 = 1/2 mp vp^2 - q V/2 ;

vo^2 = vp^2 - q V / mp;

vo= radicequadrata[(5,55 * 10^6)^2 - ( 1,602 * 10^-19 * 175/  1,672 * 10^-27)];

vo = radice[3,077 * 10^13 - 1,677* 10^10] = radice(3,075 * 10^13);

vo = 5,55 * 10^6 m/s; (mi viene il doppio).

 

 

 

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