Ein Elektron mit der Anfangsgeschwindigkeit v0 = 1.10 × 10 ^ 5 m / s tritt in einen Bereich von 1.0 cm Länge ein, in dem es elektrisch beschleunigt wird (siehe Abbildung). Es ergibt sich mit der Geschwindigkeit v = 5.37 × 10 ^ 6 m / s. Welche Beschleunigung wird als konstant angenommen?

Antworten:

Ich fand: #a=1.44xx10^15m/s^2#

Erläuterung:

Ich werde hier nicht-relativistische kinematische Konzepte verwenden, obwohl die Geschwindigkeiten ziemlich hoch sind.

Sie können die Beziehungen verwenden:
#v_f=v_0+at#
#x_f-x_i=d=v_0t+1/2at^2#
wo:
#d=1cm=0.01m# ist der beschriebene Abstand (linear);
#v# ist Geschwindigkeit;
#a# is Beschleunigung.
Ab dem ersten bekommen wir:
#t=(v_f-v_0)/a=(5.37xx10^6-1.10xx10^5)/a=(5.26xx10^6)/a#
Zur Vereinfachung lassen Sie uns einstellen: #(5.26xx10^6)/a=k/a# und ersetze in die zweite:
#0.01=1.10xx10^5*k/a+1/2cancel(a)k^2/a^cancel(2)#
Neuordnung und Nutzung unserer Werte:
#0.01a=1.10xx10^5*5.26xx10^6+1/2(5.26xx10^6)^2#
#a=1.44xx10^15m/s^2#