Ποιο είναι το μέγεθος της επιτάχυνσης που βιώνεται και το ηλεκτρόνιο σε ένα ηλεκτρικό πεδίο 750 NC Πώς εξαρτάται η κατεύθυνση σε αυτό το σημείο;
1. Κατανοήστε τις δυνάμεις που εμπλέκονται
* Ηλεκτρική δύναμη: Ένα ηλεκτρόνιο, που είναι αρνητικά φορτισμένο, βιώνει μια δύναμη στην * αντίθετη * κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ηλεκτρικά πεδία δείχνουν προς την κατεύθυνση της δύναμης ένα θετικό φορτίο θα βιώσει.
* Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα: Η δύναμη στο ηλεκτρόνιο (ηλεκτρική δύναμη σε αυτή την περίπτωση) την προκαλεί να επιταχύνει. Θα χρησιμοποιήσουμε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα (F =MA) για να βρούμε την επιτάχυνση.
2. Υπολογίστε το μέγεθος της επιτάχυνσης
* Φόρτιση ενός ηλεκτρονίου: e =-1.602 x 10⁻⁻ ⁹ c
* Αντοχή ηλεκτρικού πεδίου: E =750 n/c
* μάζα ενός ηλεκτρονίου: m =9.109 x 10⁻³¹ kg
δύναμη στο ηλεκτρόνιο:
F =qe =(-1.602 x 10⁻⁹ ⁹ c) (750 n/c) =-1.2015 x 10⁻⁶ n
επιτάχυνση:
a =f/m =(-1.2015 x 10⁻ ⁶ n)/(9.109 x 10⁻³¹ kg) ≈ 1,32 x 10⁴ m/s2
3. Προσδιορίστε την κατεύθυνση
* κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου: Το πρόβλημα δηλώνει ότι το ηλεκτρικό πεδίο είναι 750 NC, αλλά πρέπει να γνωρίζουμε την κατεύθυνση αυτού του πεδίου.
* κατεύθυνση της επιτάχυνσης του ηλεκτρονίου: Δεδομένου ότι το ηλεκτρόνιο έχει αρνητικό φορτίο, θα επιταχύνει στην αντίθετη κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου.
Συνοπτικά:
* Το μέγεθος της επιτάχυνσης που βιώνει το ηλεκτρόνιο είναι περίπου 1.32 x 10⁴ m/s2 .
* Η κατεύθυνση της επιτάχυνσης είναι απέναντι προς την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου.
Σημαντική σημείωση: Για να προσδιορίσετε πλήρως την κατεύθυνση της επιτάχυνσης, πρέπει να γνωρίζετε την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου. Για παράδειγμα, εάν το ηλεκτρικό πεδίο δείχνει προς τα δεξιά, το ηλεκτρόνιο θα επιταχύνει προς τα αριστερά.
