прав ли я в своих рассуждения?

← →
Карлсон (2003-02-17 18:15) [0]

есть задача по физике.
правильно ли я рассуждаю?

Электрон с некоторой начальной скоростью Vнулевое влетает в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U=300B. Расстояние между пластинами d=2см, длина конденсатора l=10см. Какова должна быть предельная начальная скорость Vнулевое эелектрона чтобы электрон не вылетел из конденсатора?

Вот как я рассуждаю:
У электрона есть кинетическая энергия = (mv^2)\2.
его потенциальная энергия равна eU, где e - заряд электрона, а U - напряжение поля в котором он летит. Т.к. U=0 => Wпотенциальная = 0. К концу конденсатора Wкинетическая должна быть = 0, и электрон должен преобрести некоторую Wпотенциальная.
приравниваем (mv^2)2=eU, откуда V= корень из 2eu\m.
спрашивается, зачем тогда остальные данные?
или меня заглючило и тут нужно еще расчитывать движение электрона между обкладками конденсатора по закону движения брошенного под углом к горизонту тела?
поделитесь своими соображениями пожалуйста, очень надо!

← →
MBo (2003-02-17 18:30) [1]

тебя заглючило.
>нужно расчитывать движение электрона по закону движения брошенного под углом к горизонту тела?

да.

← →
Карлсон (2003-02-17 18:52) [2]

жаль :)))
а то все так хорошо и просто получалось :)

← →
copyr25 (2003-02-17 19:39) [3]

А если вот так:
(mv^2)/2=(CU^2)/2 ?
C - емкость конденсатора.
Зависит от геомерических характеристик конденсатора
(для плоского, в частности, от расстояния между пластинами
и их площади), передает не непонятное для заряда значение
"напряжения" между пластинами, а конкретно напряженность
поля, т.е., по сути, силу, действующую на заряд.

← →
Genzzz (2003-02-17 19:42) [4]

Ну да, стандартная школьная задачка. Только еще должно быть дано, какая (нижняя или верхняя) пластина заряжена положительно.

Но, мне кажется, она некорректна. Ведь силы, действующие на электрон в однородном поле, созданном конденсатором, не влияют на параллельную составляющую скорости, то есть на Vн. Так что, электрон упав на нижнюю (поднявшись к верхней) пластине, будет по ней скользить (когда силы притяжения=силам отталкивания) и пролетит нафиг этот конденсатор

← →
Карлсон (2003-02-17 20:42) [5]

вообще-то задача из контрольной работы номер 2, подготовительных курсов первого года (двухгодичные курсы) в МГТУ имени Баумана.

← →
jack128 (2003-02-17 21:17) [6]

Насчет >электрон будет скользить по пластине< это ты мощно :-)

← →
DiamondShark (2003-02-17 21:36) [7]

Не путайте ребёнка!

В однородном поле сила, действующая на заряд
Fэл = E*e (1)
где:
E -- напряжённость поля (В/м)
e -- заряд электрона (Кл)

Для идеального плоского конденсатора напряжённость поля
E = U/d (2)

Ускорение, создаваемое электрической силой
a = Fэл/m (3)

Вертикальное отклонение под действием постоянной силы, при условии, что начальная величина вертикальной скорости равна нулю
Sx = a*t^2/2 (4)

Время пролёта при неизменной горизонтальной составляющей
t = l/V0 (5)

Осталось произвести преобразования:
из (5)
V0 = l/t (5.1)

из (4)
t = SQRT(Sx*2/a) (4.1)

(3) --> (4.1), из условия
Sx = d/2 t = SQRT(d/Fэл * m) (4.2)

(2) --> (1) --> (4.2)
Fэл = U/d * e t = SQRT(d^2/(U*e)) (4.3)

(4.3) --> (5.1)
V0 = l/SQRT(d^2/(U*e))

Ничего лишнего и "непонятного для заряда".
Величины l, d, U -- условие задачи, заряд электрона e -- в справочнике. Да, и сантиметры в метры не забыть перевести ;-)

PS
Проверять на опечатки влом.

← →
Карлсон (2003-02-17 22:29) [8]

большое спасибо!
очень признателен!
наконец-то все понял! :)))

← →
Genzzz (2003-02-18 00:13) [9]

Если непонятно - могу объяснить про "скольжение".

Смысл задачи в чем ? В том, что предельная скорость - это та скорость, при которой электрон под действием сил со стороны поля опуститься на конец одной из пластин (смотря по заряду).

Так вот. Вообще-то, когда электрон приблизиться к одной из пластин очень близко - возникнет сила оталкивания и дальше приближаться к пластине он не будет. А так как сила, действующая на электрон перпендикулярна скорости (начальной), то есть НЕ ВЛИЯЕТ на горизонтальную составляющую скорости, то электрон вдоль пластины будет двигаться дальше. То есть задача некорректна в том, что электрон пролетит конденсатор по любому (если пренебречь краевыми эффектами и как обычно делается в таких задачах считать, что поле, созданное конденсатором однородно).

Но, конечно, этим замарачиваться не стоит.

← →
Пан Сенюта (2003-02-18 00:45) [10]

> DiamondShark ©

-А имя у тебя из физики..Не помню..О! Ион -Ну и что? -Вот я и думаю - откуда в физике молдаване?
(C) Городок
Не воспринимайте всерьёз ;-)

прав ли я в своих рассуждения? Найти похожие ветки