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[Risolto] protone viene lanciato

  

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Un protone viene lanciato nel campo elettrico uniforme di un condensatore in modo che la sua velocità iniziale sia perpendicolare alle linee di campo.
L'intensità del campo è di 150 N/C e le armature sono lunghe L = 2,00 cm.

  • Utilizzando il sistema di riferimento indicato nella figura, scrivi le equazioni del moto e delle componenti della velocità del protone; ricava quindi l'equazione della traiettoria.
  • In uscita dal condensatore la tangente alla traiettoria forma un angolo di 25° con la direzione orizzontale. Calcola la velocità iniziale del protone.

 

image

n77 della foto per piacere qualcuno sarebbe in grado di risolverlo ?

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protone

trascurando l'accelerazione di gravità ...

detto a il modulo dell'accelerazione dovuta al campo E secondo y

a = F / m = q*E/m =1.602176634*10^−19*150/(1.672622*10^−27) = 1.4368249... × 10^10 = ~1.44*10^10 m/s²

si avranno per le componenti della velocità le relazioni:

vx = vxo
vy = vyo + a*t = 0 + a*t = a*t

mentre per le componenti dello spostamento:

x = vxo*t
 
y = yo + vyo*t +a*t²/2 = 0 + 0 + a*t²/2

sostituendo t = x/vxo si ricava la richiesta "eq. della traiettoria"

{tra le piastre, che "poi" è rettilinea, "sempre trascurando l'accelerazione di gravità"}

y = a*(x/vxo)²/2 = ~ 1.44*10^10(x/vxo)²/2

la cui derivata è:

dy/dx = a*2x/(2*vxo²) = a*x/vxo² =~ 1.44*10^10*x/vxo²

quando x = L

dy/dx]x=L  = tan25°   ---> a*L/vxo² = tan25° -->

tan25° = ~ 1.44*10^10*2*10^-2/vxo^2

vxo = v = ~ 2.48*10^4 m/s

soluzvelinizprotone



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4.6
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