Physik aufgabe kinetische energie
Es ist folgende Fragestellung gegeben:
Es existiert ein homogenes elektrisches Feld mit der Beschleunigung von 2+10^14 m/s^2. gesucht ist die kinetische Energie und Endgeschwindigkeit des Elektrons, die Feldstärke des elektrischen Feldes und die Wegstrecke, die das Elektron durchläuft.
Kann mir jemand helfen? Ich verstehe mal wieder gar nix.
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Physik-Aufgabe, kinetische Energie
Stell dir einfach vor, daß ein Elektron, das ja eine elektrische Ladung hat in dem Feld beschleunigt wird. Solange das Elektron in dem Feld ist, wird es gleichmäßig beschleunigt. Die Beschleunigung ist gegeben mit 2*10^14 m/s².
Die Beschleunigung ist ja 2*10^14m/s pro Sekunde. Das bedeutet, daß das Elektron in der ersten Sekunde auf die Geschwindigkeit 2*10^14 m/s beschleunigt wird. Das sind 20000000000000m/s = 2*10^11 km/s oder = 1,2* 10^13 m/min = 7,2*10^14 km/s.
Nach der zweiten Sekunde wird sich die Geschwindigkeit verdoppeln, weil das Elektron um weitere 2*10^14m/s beschleunigt wurde.
nach der dritten Sekunde wird es die dreifache Geschwindigkeit haben, da die Beschleunigung ja das Elektron um 2*10^14m/s pro Sekunde beschleunigt!
Es gilt auch:
s=1/2 at²
s= zurückgelegte Strecke des Elektrons in Meter
a= Beschleunigung
t= Zeit in Sekunden
Jetzt solltest du die Strecke des Feldes kennen, die vom Elektron durchlaufen wird. Dann kannst Du die Gleichung umformen und nach t auflösen:
t² = s/
Damit weißt du die Zeit, die das Elektron benötigt, um durch das Feld zu fliegen und kannst die Geschwindigkeit ausrechnen.
Für die kinetische Energie brauchst Du die Masse des Elektrons.
Die kinetische Energie berechnet sich mit der Formel:
E = 1/2 mv²
Hilft das weiter?
Und welche Masse müsste ich für die kinetische Energie einsetzen? Die Ruhemasse oder die relativistische Masse, wenn sich der Körper mit V = 0,73 c bewegt?