Ciao a tutti, qualcuno mi sa aiutare?
Un protone viene lanciato dall’armatura negativa di un condensatore con una velocità di 30km/s è un angolo di 30 gradi.
Quale deve essere la differenza di potenziale tra le armature se il protone deve sfiorare L’armatura positiva senza colpirla?
grazie mille!
28
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La massa de protone è m=1,67.10^-27kg mentre la carica è q=1,6.10^-19 (sono cose bastarde che bisogna sapere)
sapendo questo puoi trovare il lavoro L e poi la differenza di potenziale DV.
L=1/2mV^2
L=1/2.1,67.10^-27.(3.10^4)^2
L=7,515.10^-19J
DeltaV=L/q
DV=7,515.10^-19J/(1,6.10^-19C)
DV=4,696875V
15
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Livello 0
@macrone Questa soluzione sarebbe corretta nell'ipotesi che il protone partisse da fermo. Questo metodo presuppone che tutta l’energia cinetica iniziale del protone sia stata generata dal campo elettrico tra le armature.
Ma nel nostro caso il protone entra già con una certa velocità: non è accelerato da fermo dal campo elettrico!
È sparato da sinistra con una certa velocità obliqua.
In realtà:
Il campo elettrico agisce solo sulla componente verticale del moto: accelera o decelera il protone in verticale.
La componente orizzontale v(0)x non cambia mai (trascurando effetti relativistici e attriti).
Quindi l'unica energia "controllata" dal campo è la componente verticale, cioè l’energia potenziale elettrica necessaria a fermare la salita del protone fino a sfiorare l’armatura superiore.
Quindi va usato il bilancio tra energia potenziale elettrica e la sola energia cinetica verticale iniziale. qΔV=(1/2)m[v(0)y]^2
Questo approccio determina che ΔV sia all'incirca 1,17V.
