Β΄ Λυκείου Οριζόντια βολή-Πλαστική κρούση-Κινήσεις φορτισμένων σωματιδίων σε ομογ ηλεκτρικό πεδίο

Επίπεδος πυκνωτής είναι συνδεδεμένος σε πηγή συνεχούς τάσης V και φέρει φορτίο Q=13,5^.10^-6C. Ο πυκνωτής έχει χωρητικότητα C και η απόσταση μεταξύ των πλακών του είναι  L=13,5cm

Ο πυκνωτής τοποθετείται σε κεκλιμένο επίπεδο γωνίας φ=60⁰ με την αρνητικά φορτισμένη πλάκα του να είναι σε επαφή με το κεκλιμένο επίπεδο.

Βλήμα- φορτίο μάζας m=1g και φορτίου q=100C εισέρχεται με ταχύτητα υ₀=3^.10³m/s κάθετα στις δυναμικές γραμμές του ηλεκτρικού πεδίου του πυκνωτή και πλησίον του θετικού οπλισμού του.

Το βλήμα – φορτίο εξέρχεται από το ηλεκτρικό πεδίο του πυκνωτή με ταχύτητα υ που έχει οριζόντια διεύθυνση και πλησίον του πάνω άκρου Γ του αρνητικού οπλισμού του πυκνωτή.

Το βλήμα – φορτίο αμέσως μετά την έξοδό του από το ομογενές ηλεκτρικό πεδίο του πυκνωτή σφηνώνεται στο κέντρο ακίνητου ξύλινου στόχου μάζας Μ=999g και δημιουργεί συσσωμάτωμα.

Το συσσωμάτωμα φτάνει στο οριζόντιο επίπεδο, όπως φαίνεται στο σχήμα, με ταχύτητα υ΄ παράλληλα στις δυναμικές γραμμές του πυκνωτή.

Να υπολογισθούν:

Α) Η επιτάχυνση που αποκτά το φορτίο – βλήμα μέσα στο ομογενές  ηλεκτρικό πεδίο του πυκνωτή στην διεύθυνση των δυναμικών γραμμών αγνοώντας την βαρυτική αλληλεπίδραση

Β) Η ένταση E του ηλεκτρικού πεδίου του πυκνωτή καθώς και η τάση V της πηγής φόρτισης και η χωρητικότητα C του πυκνωτή

Γ) Η ταχύτητα του συσσωματώματος αμέσως μετά τη κρούση και η απώλεια ενέργειας κατά τη κρούση

Δ) Το μέτρο της μεταβολής της ορμής του συσσωματώματος από την αρχική του θέση μέχρι που συναντά το οριζόντιο επίπεδο.

Ε) Το μέτρο του ρυθμού μεταβολής της ορμής του συσσωματώματος  

ΣΤ) Ο χρόνος  t που διαρκεί η οριζόντια βολή

Ζ) Το ύψος h στο οποίο γίνεται η κρούση και η οριζόντια μετατόπιση d του συσσωματώματος.

Δίνεται:  g=10m/s²

Για να δείτε τη λύση πατήστε εδώ.