Πέμπτη, 12 Μαρτίου 2015

Δυο κινήσεις που θυμίζουν πείραμα Rutherford.

Μια φορτισμένη μικρή σφαίρα Β συγκρατείται ακίνητη σε ένα σημείο. Από μεγάλη απόσταση εκτοξεύεται μια άλλη μικρή φορτισμένη σφαίρα Α, μάζας 0,1g και φορτίου q1=+0,1μC με αρχική ταχύτητα υο=30m/s με κατεύθυνση προς το κέντρο της Β σφαίρας. Η ελάχιστη απόσταση που πλησιάζουν οι δυο σφαίρες είναι r1=2cm.
Επαναλαμβάνουμε την εκτόξευση, αλλά τώρα μας «ξέφυγε» λίγο η στόχευση, με αποτέλεσμα η σφαίρα να εκτραπεί, εκτελώντας καμπυλόγραμμη κίνηση και να κινηθεί όπως στο β) σχήμα, όπου τώρα η ελάχιστη απόσταση μεταξύ των σφαιρών είναι r2=3,6cm.
i)  Να βρεθεί το φορτίο της Β σφαίρας.
ii)  Ποια είναι η ελάχιστη ταχύτητα της Α σφαίρας στο β) πείραμα;
iii) Να βρεθεί η μέγιστη επιτάχυνση της Α σφαίρας και στις  δύο παραπάνω περιπτώσεις. Ποιος ο ρόλος των παραπάνω επιταχύνσεων;
iv)  Στη θέση της ελάχιστης απόστασης r2, η τροχιά της σφαίρας είναι καμπυλόγραμμη. Μπορούμε λοιπόν να προσεγγίσουμε μια μικρή περιοχή της τροχιάς αυτής, με κάποιον κύκλο. Να υπολογιστεί η ακτίνα του κύκλου αυτού.
    Δίνεται η σταθερά kc=9∙109Νm2/C2, ενώ τα πειράματα πραγματοποιούνται σε περιοχή που δεν υπάρχουν βαρυτικά πεδία.
ή
Δυο κινήσεις που θυμίζουν πείραμα Rutherford.
Δυο κινήσεις που θυμίζουν πείραμα Rutherford.


Δεν υπάρχουν σχόλια: