Ładunek biegnący poprzecznie przez pole
Cząstka ma stałą składową v_x=20 m/s. W polu długości 0,40 m uzyskuje stałe a_y=10 m/s², przy początkowym v_y=0. Oblicz czas przelotu i odchylenie y.
Dalsze części: b) Oblicz pionową składową prędkości przy wylocie. c) Jakie odchylenie dałaby dwukrotnie większa prędkość pozioma, przy tej samej długości i przyspieszeniu?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Czas wyznacz z ruchu poziomego. Ten sam czas podstaw do pionowego równania prędkości i położenia.
Rozwiązanie
Czas nie wynika z odchylenia
Pozioma składowa pozostaje 20 m/s, więc t=L/vₓ=0,40/20=0,020 s. Przyspieszenie pionowe nie zmienia tego rachunku, o ile cząstka nie uderzy wcześniej w przeszkodę.
Pionowe położenie
Początkowo vᵧ=0. Stąd y=aᵧt²/2=10·0,020²/2=0,0020 m. Odpowiedź: czas 0,020 s i odchylenie 2 mm. Kwadrat czasu jest ważny: użycie 10·0,020/2 dawałoby niewłaściwą jednostkę.
Prędkość przy wylocie
vᵧ=aᵧt=0,20 m/s. Jest dodatnia zgodnie z przyjętym przyspieszeniem, mimo że na wejściu wynosiła zero. Pole zwiększyło też energię kinetyczną; elektryczna siła może wykonywać pracę.
Szybsze przejście przez pole
Dla vₓ=40 m/s czas wynosi 0,010 s. Odchylenie to 10·0,010²/2=0,00050 m=0,50 mm, cztery razy mniejsze. Dwukrotnie krótszy czas nie daje tu dwukrotnie mniejszego odchylenia, ponieważ y zależy od t².
Powiązana teoria
Przewodnik w równowadze i ruch ładunku w polu jednorodnym
Dalsza lektura
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto