Rozwiązane

Kroplę naelektryzowano ładunkiem ujemnym -3,8nC i rozpędzono do pewnej prędkości. Początkowa energia kinetyczna kropli była równa 13μJ. Następnie kroplę skierowano do obszaru pola elektrycznego wytworzonego przez dwie płyty . Następnie między płytami było równe 540 V.
Oblicz :
a) zmianę energi kinetycznej podczas ruchu w polu elektrycznym
b) energie kinetyczną w momencie opuszczenia przez cząstkę pola elektrycznego

Odpowiedź :

Mallordtviz

Energia kinetyczna cząsteczki w polu elektrycznym

Dane:
q = - 3,8 nC = - 0,0000000038 C

E₁ = 13 μJ = 0,000013 J

U = 540 V

a) ΔE = - 0,000002052 J = 2,052 · 10⁶ J

Szukane:

ΔE = ?

Rozwiązanie:

Zmiana energii kinetycznej kropli będzie równa pracy, jaką wykona pole elektryczne zmieniając kierunek ładunku (przesuwając go).

Praca pola będzie równa:

[tex]W = q \ U = -0,000002052 J[/tex]

Więc zmiana energii kinetycznej będzie równa:

[tex]\Delta E = W = -0,000002052 J[/tex]

b) E₂ = 0,000015052 J = 1,5052 · 10⁵ J

Szukane:

E₂ = ?

Rozwiązanie:

Energia końcowa kinetyczna kropli, będzie równa sumie początkowej energii kinetycznej ze zmianą energii kinetycznej kropli.

Końcowa energia kinetyczna będzie równa:

[tex]E_2 = E_1 + \Delta E = 0,000013 J + 0,000002052 J = 0,000015052 J[/tex]