w polu jednorodnym o natężeniu 15 N/C umieszczono swobodne ciało o masie 10-3 kg to (-3 jest jako kwadrat) i ładunku 6 razy 10-6 c (-6 jest jako kwadrat )oblicz prędkość tego ciała i przebytą drogę w czasie 4 s

w polu jednorodnym o natężeniu 15 N/C umieszczono swobodne ciało o masie 10-3 kg to (-3 jest jako kwadrat) i ładunku 6 razy 10-6 c (-6 jest jako kwadrat )oblicz prędkość tego ciała i przebytą drogę w czasie 4 s
Odpowiedź

No to jedziemy:   Zacznijmy od tego, że taki ładunek umieszczony w polu jednorodnym, np. miedzy okładkami kondensatora, będzie sie poruszał ruchem przyspieszonym, gdyż działa na niego niezrównoważona siła F, a zatem zgodnie z II zasadą dynamiki Newtona ciało bedzie miało przyspieszenie.   Wypiszmy potrzebne wzory:   [latex]E=frac{U}{d}\ E_k=frac{mV^2}{2}\ W=qU\ s=d=frac{at^2}{2}\ F=ma\ F=qE\[/latex]   Zgodnie z II zasadą dynamiki, wyprowadzamy wzór na przyspieszenie:   [latex]F_w=F_el\ ma=qE\ a=frac{qE}{m}[/latex]   Podstawiamy do wzoru na droge i liczymy ją:   [latex]d=frac{at^2}{2}=frac{frac{qE}{m}*t^2}{2}=frac{qEt^2}{2m}=frac{6*10^{-6}C*15frac{N}{C}*16s^2}{2*10^{-3}kg}=0.72m[/latex]   Ważne jest to by zauważyć iż energia kinetyczną jaką nabierze cząstka w tym polu równa jest pracy jaką muszą wykonać siły pola, by ją przyspieszyć do tej prędkości.   Skorzystamy najpierw z tego wzoru, wyznaczając napięcie U:   [latex]E=frac{U}{d}\ U=Ed[/latex]   A teraz szukamy prędkości:   [latex]frac{mV^2}{2}=qU=qEd\ V^2=frac{2qEd}{m}\ V=sqrt{frac{2qEd}{m}}=sqrt{frac{2*6*10^{-6}C*15frac{N}{C}*0.72m}{10^{-3}kg}}=0.36frac{m}{s}[/latex]

Dodaj swoją odpowiedź