Problema 13.6.14
Due larghi piatti metallici sono disposti verticalmente, distanti d=4,0cm l’uno dall’altro e caricati con una d.d.p V=200V.
a) Con quale velocità un elettrone deve essere lanciato orizzontalmente dal piatto positivo per giungere al piatto negativo con una velocità di 107m/s?
b) Con quale velocità deve essere lanciato dal piatto positivo in una direzione formante un angolo di 37° sopra l’orizzontale, affinché la componente orizzontale della sua velocità quando giunge al piatto negativo sia 107m/s?
c) Qual è il valore della componente verticale della velocità dell’elettrone quando giunge sul piatto negativo?
d) Qual è il tempo di transito dell’elettrone da un piatto all’altro in ciascun caso?
Vedi Problema 13.6.8.
a) Per il principio di conservazione dell’energia (Cap.11.8):
(1/2)mv02=eV + (1/2)mvf2
Ec0=1,6.10-19.2.102 + (1/2).9.10-31.1014=3,2.10-17 + 4,5.10-17=7,7.10-17J
v0=√2.7,7.10-17/9.10-31=√1,71.1014=1,31.107m/s
b) v0x=1,31.107 m/s, da cui v0=1,31.107/cos(37°)=1,64.107 m/s
c) vy= v0y= v0sen(37°) v0y=0,99.107 m/s
d) t=s/vm=4.102.2/(2,31.107)=3,5.10-9 s
Il tempo di transito è lo stesso in tutti e due i casi