Beräkna elektronens hastighet i en punkt A - två olika metoder men olika svar
b) bestäm den magnetiska kraften på elektronen i punkt A.
Jag har löst denna på ett sätt. Jag ville lösa den på ett annat sätt och fick fel svar.
Alt 1 (gav korrekt svar).
Elektronen har en ursprunglig rörelseenergi, E0. När den färdas i fältet påverkas den av en accelererande elektrisk kraft och får då ett tillägg av kinetisk energi, E1.
Elektronens hastighet i punkt A kan beräknas genom att ta reda på den totale elektriska energin i punkt A enligt EA = E0 + E1. Genom att hitta den totala energin kunde jag sedan fram vA och lösa frågan.
Alt 2 (fel svar).
v0 är given. Hitta ökningen i rörelseenergi som fältet ger upphov till, E1. När E1 har beräknats (samma värde som i alt 1) kan ökningen i hastighet som det elektriska fältet ger upphov till beräknas enligt:
E1 = me * vfält2 *0,5 där vfält fick ett visst värde.
vA = v0 + vfält . Jag fick då ett annat värde på vA.
Alltså - alternativ 1 då energierna beräknades och summerades medan alternativ 2 då enskild hastighet i fältet hittades och adderades till den ursprungliga hastigheten.
Varför fungerar inte alternativ 2?
Varför fungerar ej metod 2?
Uppgiften talar om en proton som susar in i ett elektriskt fält. Du skriver elektron på flera ställen.
Jag har inte läst och funderat, men vill bara dubbelkolla vad du faktiskt räknat med. Förutom skillnaden i laddning så är det flera magnituders skillnad i massa.
Ja, såklart. Ber om ursäkt! Givetvis en protons massa (vilket jag också använde i uppgiften :)). Trots detta erhålls fel svar. Varför?
Addera energi går alltid bra. Energi är en skalär.
Hastighet är en vektor, med storlek och riktning. Om protonen rör sig med en viss fart åt ett håll och sedan accelereras av en kraft åt ett annat håll går det inte bara att addera hastigheterna. Jag är säker på att du haft uppgifter som rör vektoraddition inom matten eller fysiken, där man sätter den ena efter den andra och får en resultant. Om inte vektorerna pekar åt samma håll så är resultantens längd mindre än summan av vektorerna.
Du ser även i uppgiften att protonen böjer av, att den inte fortsätter åt samma håll som den kom in. En del energi har alltså gått för att få protonen att ändra riktning.
Hänger du med på vad jag menar?
Tack för en toppen förklaring!
