DANE:
SZUKANE:
WZÓR:
Wyznaczamy miarę kąta:
Ruch w poziomie - jednostajny:
Ruch w pionie – jednostajnie przyspieszony:
Prędkość początkowa:
Prędkość końcowa:
Ruch naładowanej cząstki w jednorodnym polu elektrostatycznym można rozpatrywać jako złożenie dwóch ruchów – w poziomie i w pionie. Co do ruchu w poziomie prędkość składowa
nie ulega zmianie, czyli ruch ten jest jednostajny. Z zależności
, gdzie
– przebyta droga (równa długości płytki),
- czas ruchu (do momentu opuszczenia pola) wyznacz ten czas.
Ruch w pionie odbywa się ze stałem przyspieszeniem
pod działaniem siły elektrostatycznej
, która jest jedyną działającą na proton siłą (pomijamy wpływ siły ciężkości oraz oporu powietrza). Przyspieszenie wyznacz ze wzoru
, gdzie
– natężenie pola, a
– ładunek cząstki (równy ładunkowi elementarnemu),
– masa cząstki (w tym przypadku elektronu).
Końcowa prędkość cząstki
jest wypadkową końcowych prędkości składowych – w pionie i w poziomie.
Ponieważ ruch w poziomie odbywa się ze stałą prędkością
, to przy wyjściu z pola nie ulegnie ona zmianie i będzie wciąż taka sama. Ruch w pionie jest jednostajnie przyspieszony, więc szybkość końcową można obliczyć ze wzoru
, gdzie
– początkowa szybkość składowej pionowej (równa zeru),
– przyspieszenie,
– czas trwania ruchu. Prędkość końcową oblicz korzystając z twierdzenia Pitagorasa.
Następnie wyznacz miarę kąta
, korzystając z funkcji cosinus, która odpowiada stosunki prędkości początkowej i prędkości końcowej.