جواب تمرین ۱-۸ صفحه ۲۳ فیزیک (2) - ریاضی فیزیک
بازگشت به صفحه کتابدر مثال ۱-۱۰ اگر جای قطبهای باتری عوض شود و پروتون را در نقطهٔ A از حالت سکون رها کنیم، پروتون با چه تندیای به نقطهٔ B میرسد؟
پاسخ:
با جابهجا شدن قطبهای باتری، جهت میدان الکتریکی برعکس میشود. حالا نیروی الکتریکی وارد بر پروتون از A به سمت B است، یعنی جابهجایی \(\vec{d}\) همجهت با نیرو است و \(\theta = 0^\circ\) میشود. پروتون از حالت سکون رها میشود.
با توجه به رابطهٔ ۱-۸ داریم:
\[W_E = -\Delta U_E = |q|Ed\cos\theta = (1/6\times10^{-19}\,\text{C})(2/0\times10^{2}\,\text{N/C})(10\times10^{-2}\,\text{m})(\cos 0^\circ) = 3/2\times10^{-18}\,\text{J}\]
طبق قضیهٔ کار ـ انرژی جنبشی:
\[W_E = \Delta K \Rightarrow 3/2\times10^{-18}\,\text{J} = \frac{1}{2}m(v^2 - 0)\]
\[v^2 = \frac{2(3/2\times10^{-18}\,\text{J})}{1/67\times10^{-27}\,\text{kg}} \simeq 3/8\times10^{9}\,\text{m}^2/\text{s}^2 \Rightarrow v \simeq 6/2\times10^{4}\,\text{m/s}\]
بنابراین پروتون با تندی حدود \(6/2\times10^{4}\,\text{m/s}\) به نقطهٔ B میرسد.
یادداشت: در متن مثال، در محاسبهٔ انرژی از \(2/0\times10^{3}\,\text{N/C}\) استفاده شده است، در حالی که در صورت مثال \(2/0\times10^{2}\,\text{N/C}\) نوشته شده است. اینجا از مقدار صورت مثال استفاده کردم. اگر با \(2/0\times10^{3}\,\text{N/C}\) حساب کنیم، تندی حدود \(2/0\times10^{5}\,\text{m/s}\) میشود.

پرسش
|
صفحه ۳تمرین ۱ ـ ۱
|
صفحه ۵فعالیت ۱ ـ ۱ (کار در کلاس)
|
صفحه ۵فعالیت ۱ـ۲
|
صفحه ۷پرسش ۱ـ۲
|
صفحه ۸تمرین ۱ـ ۲
|
صفحه ۹پرسش ۱ـ ۳
|
صفحه ۹تمرین ۱ـ۳
|
صفحه ۱۰تمرین ۱ــ۴
|
صفحه ۱۴تمرین ۱-۵
|
صفحه ۱۶تمرین 1-6
|
صفحه ۱۷فعالیت 1-3 (کار در کلاس)
|
صفحه ۱۷پرسش ۱ـ۴
|
صفحه ۱۹پرسش ۱ـ۵
|
صفحه ۱۹فعالیت ۱ـ۴
|
صفحه ۱۹تمرین ۱ ـ ۷
|
صفحه ۲۱فعالیت ۱ ـ ۵
|
صفحه ۲۱تمرین ۱-۸
|
صفحه ۲۳تمرین ۱-۹
|
صفحه ۲۵تمرین ۱-۱۰
|
صفحه ۲۵فعالیت ۱ـ۶
|
صفحه ۲۶تمرین ۱-۱۱
|
صفحه ۲۷فعالیت ۱-۷
|
صفحه ۲۹فعالیت ۱ـ۸
|
صفحه ۳۰فعالیت ۱ـ۹
|
صفحه ۳۱مثال ۱-۱۵
|
صفحه ۳۳پرسش ۱-۶
|
صفحه ۳۶فعالیت ۱ـ۱۰
|
صفحه ۳۷تمرین ۱ـ۱۲
|
صفحه ۳۸فعالیت ۱ـ۱۱
|
صفحه ۳۸پرسشها و مسئلههای فصل ۱
|
صفحه ۴۱