jaka pracę należy wykonać aby 3 protony przeciągnąć na 3 wierzchołki trójkąta równobocznego o boku a

jaka pracę należy wykonać aby 3 protony przeciągnąć na 3 wierzchołki trójkąta równobocznego o boku a
Odpowiedź

Praca będzie równa: [latex]W=Delta E_p[/latex] Liczymy energię potencjalną układu na samym początku. Ponieważ, cząstki są bardzo od siebie oddalone, to energia potencjalna między każdą parą jest bardzo mała (dla uproszczenia przyjmujemy, że wynos 0 J). Dodatkowo zakładamy, że cząstki tworzą układ zamknięty (nie ma żadnych sił z zewnątrz). Teraz przyciągamy jedną cząstkę do wierzchołka trójkąta. Ponieważ dwie pozostałe cząstki są nadal bardzo daleko od niej, to energia potencjalna między pierwszą a pozostałymi cząstkami nadal wynosi 0 J. Przyciągamy drugą cząstkę. Teraz masimy wziąć pod uwagę parę druga i pierwsza cząstka, ponieważ ich odległość od siebie jest już o wiele mniejsza. Energia potencjalna tego wiązania wynosi: [latex]E_{p1}=frac{kqq}{r}=frac{ke^2}{a}[/latex] Na koniec przyciągamy ostatni ładunek. Ten ładunek musi oddziaływać z dwoma wcześniej przesuniętymi ładunkami. Energia potencjalna tych wiązań wynosi: [latex]E_{p2}=2E_{p1}=frac{2ke^2}{a}[/latex] Sumujemy Ep1 i Ep2: [latex]E_{p1}+E_{p2}=frac{3ke^2}{a}[/latex] Liczymy przyrost energii potencjalnej: [latex]=Delta E_p=E_p_k-E_p=frac{3ke^2}{a}+0=frac{3ke^2}{a}[/latex] Podstawiamy do wzoru na pracę: [latex]W=frac{3ke^2}{a}[/latex]  

Dodaj swoją odpowiedź