Cytat: Proton i jądro helu (składające się z dwóch protonów i dwóch neutronów) poruszają się w polu elektrostatycznym miedzy dwoma punktami A i B ... Świat Fizyki podręcznik dla uczniów gimnazjum, część 3

Rozwiązanie zadania: zad. 3 strona 39.

Przedstawiona treść zadania jest tylko fragmentem (cytatem) całej treści zamieszczonej w podręczniku lub zbiorze zadań. Aby w pełni można było skorzystać z analizy rozwiązania zadania, należy znać pełną treść zadania. Zachęcamy do kupna danego podręcznika lub zbioru zadań z fizyki.

(zamów podręcznik/ zbiór)

Rozwiązanie wybranego zadania:

Kliknij aby zobaczyć inne rozwiązania

Zapiszemy dane

Odp. a) Szukamy jaką pracę wykonuje pole nad jądrem heli oraz protonem

Obliczamy prace jaką pole elektrostatyczne wykona nad protonem i jądrem helu przesuwając je z punktu A do B. Korzystamy z zależności na napięcie w polu elektrostatycznym

dla protonu wartość pracy wynosi

dla jądra helu wartość pracy wynosi

Odp. Pole elektrostatyczne wykona dwukrotnie większą pracę nad jądrem helu niż nad protonem

Odp. b) Obliczamy szybkość protonu i jądra helu uzyskaną między punktami A i B:

Praca siły elektrostatycznej nad protonem i jądrem helu w czasie przesunięcia równa jest przyrostowi energii kinetycznej obu ciał (wynika to z zasady zachowania energii). Uwaga: w punkcie początkowym (A) oba ciała spoczywały, więc ich energie kinetyczne wynosiły zero.

Przekształcamy otrzymaną zależność tak, aby otrzymać wzór na szybkość (v)

Po uwzględnieniu zależności

otrzymujemy:

-dla protonu

-dla jądra helu

Porównujemy obie szybkości przez obliczenie ich stosunku

Odp. Prędkość protonu jest pierwiastek z dwóch razy większa od prędkości jądra helu

Odp. c) Obliczamy, która z cząstek uzyska większy pęd:

Z definicji pędu możemy zapisać wzór:

- dla protonu

- dla jądra helu:

po uwzględnieniu że:

otrzymujemy:

Odp. Pęd jądra helu jest dwa razy pierwiastek z dwóch razy większy od pędu protonu.

Odp. d) Wyznaczamy przyspieszenia obu cząstek korzystając z II zasady dynamiki Newtona

Szukane: