FIZIKA, elektromosságtan: Hol csapódik be a test felső, pozitív lemezbe?

d = 0,04 m

U = 300 V

m = 2·10⁻³ kg

Q = -4·10⁻⁶ C

v = 0,5 m/s

A lemezek között homogén erőtér van:

E = U/d = 300V/0,04 m = 7500 V/m

A töltésre ható erő:

F = E·Q = ...

Ez negatív lesz, ami csak azt jelenti, hogy felfelé hat az erő. Nem kell utána már az előjellel foglalkozni.

Ez az erő gyorsítja a testet felfelé, ahogy belép a lemezek közé.

a = F/m = ...

t idő múlva fog becsapódni, miközben felfelé megtesz d/2 utat:

d/2 = 1/2·a·t²

t = √(d/a) = ...

Eközben előremegy v sebességgel, vagyis a lemez szélétől ekkora távolságra csapódik be:

s = v·t = ...

b)

Ugyanúgy kell az elejét számolni most is, úgy értem, hogy nem kell a végétől eltekintve mást számolni, olyankor is a fent kiszámított t idő múlva csapódna be. Viszont gondolom az jönne ki a 10-szeres sebességnél, hogy 10·v·t nagyobb lenne 20 cm-nél, ezért a test kilép a lemezek közül, mielőtt belecsapódna a fentibe. Ilyenkor nem a kiszámolt t ideig gyorsul felfelé, hanem csak addig, amíg vízszintesen át nem ér a túloldalra:

v₂ = 10·v = 5 m/s

s₂ = 20 cm = 0,2 m

s₂ = v₂·t₂

t₂ = s₂ / v₂ = 0,2m / 5 m/s = 0,04 s

Ennyi ideig gyorsul tehát felfelé, a függőleges sebességkomponense ekkora lesz:

v₃ = a·t₂ = ...

A szög pedig a vízszintes és függőleges sebességkomponens arányából jön ki: (rajzold fel, akkor látszik jól)

tg α = v₃/v₂

Sziasztok!

A megoldás szerintem rendben van, annyit tennék hozzá (bár ez a feladat szövegéből számomra nem derült ki _egyértelműen_), hogy a számítás során használt F erő nem csak az elektromos tér hatása, hanem a gravitációs erőt is bele lehetne számolni. Akár beleszámoljuk, akár nem, a test az első esetben becsapódik a felső lemezbe, a második esetben pedig elhagyja a lemezeket mielőtt becsapódna a felsőbe, így méginkább nem világos számomra, hogy a feladat alkotója bele gondolta-e számoltatani a gravitációs gyorsulás miatti erőt, avagy sem.

Teljesen jogos... eredetileg nekem is eszemben volt, aztán ahogy írtam a választ, elfeledkeztem róla :(

A két erő összemérhető egymással (3 illetve 2 század newton), szóval nem lehet a gravitációt elhanyagolni.

F = E·Q + m·g

(itt Q negatív, az az erő felfelé hat, a gravitáció meg lefelé, szóval végülis ez kivonás lesz...)