Toplista
- betöltés...
Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Hogyan kell megoldani a következő feladatot?
fizikapls
kérdése
718
Mekkora sebességgel érkezik egy 5x10-5 C ponttöltéstől 2m távolságra lévő pontba egy 3,2x10-19 C töltésű, 2,67x10-26 kg tömegű részecske, ha az 50 cm távolságban lévő pontban nyugalmi helyzetben hagytuk magára?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
fizika, házi
fizika, házi
0
Felsőoktatás / Fizika
Válaszok
2
udvzoli
{ Fortélyos }
megoldása
A következő a megoldás menete:
(Feltételezem, hogy a nagyobbik töltés rögzített, hiszen nem ismert a tömege.)
Kezdeti állapotban a vizsgált részecske mozgási energiája 0 (v=0). A végő állapotban a mozgási energiája (Ekin=1/2*m*v2) pontosan annyi lesz, amennyivel csökkent a helyzeti enregiája, hiszen (Etot=Epot+Ekin=állandó).
Ehhez pedig mindösszesen az elektromos potenciális energia képlete szükséges: Epot=1/(4πε₀)*q₁*q₂/r
Számoljuk ezt ki:
1/(4πε₀) kb. 9*10⁹-nel egyenlő (valami SI-métrékegységben), ezzel fogok számolni.
A kezdeti potenciális energia (r=0.5 m):
9*10⁹* 5*10-5* 3.2*10-19 / 0.5 = 2.88*10-13
A végső állapotban a potenciális energia (r=2 m):
9*10⁹* 5*10-5* 3.2*10-19 / 2 = 7.2*10-14
A kettő különbsége lesz a mozgási energia: 2.16*10-13=1/2*mv².
Ide behelyettesítve a megadott tömeget: v²=1.618*10¹³ ⇒ v=4 022 409 m/s
Ez elég nagy sebesség, viszont jóval kisebb, mint a fénysebesség (300 000 000 m/s), szóval nem kell relativisztikus hatást számolnunk. (Amúgy meglepően nagy, de ez gondolom a nagy rögzített töltés miatt, nem hiszem, hogy elszámoltam.)
Amit még illik megmondani, hogy a potenciál nullpontját szokás szerint a végtelenben rögzítettük 0-ának.
(Feltételezem, hogy a nagyobbik töltés rögzített, hiszen nem ismert a tömege.)
Kezdeti állapotban a vizsgált részecske mozgási energiája 0 (v=0). A végő állapotban a mozgási energiája (Ekin=1/2*m*v2) pontosan annyi lesz, amennyivel csökkent a helyzeti enregiája, hiszen (Etot=Epot+Ekin=állandó).
Ehhez pedig mindösszesen az elektromos potenciális energia képlete szükséges: Epot=1/(4πε₀)*q₁*q₂/r
Számoljuk ezt ki:
1/(4πε₀) kb. 9*10⁹-nel egyenlő (valami SI-métrékegységben), ezzel fogok számolni.
A kezdeti potenciális energia (r=0.5 m):
9*10⁹* 5*10-5* 3.2*10-19 / 0.5 = 2.88*10-13
A végső állapotban a potenciális energia (r=2 m):
9*10⁹* 5*10-5* 3.2*10-19 / 2 = 7.2*10-14
A kettő különbsége lesz a mozgási energia: 2.16*10-13=1/2*mv².
Ide behelyettesítve a megadott tömeget: v²=1.618*10¹³ ⇒ v=4 022 409 m/s
Ez elég nagy sebesség, viszont jóval kisebb, mint a fénysebesség (300 000 000 m/s), szóval nem kell relativisztikus hatást számolnunk. (Amúgy meglepően nagy, de ez gondolom a nagy rögzített töltés miatt, nem hiszem, hogy elszámoltam.)
Amit még illik megmondani, hogy a potenciál nullpontját szokás szerint a végtelenben rögzítettük 0-ának.
1
- Még nem érkezett komment!
