Elektronet kastes skrått ut i feltet

Hva viser visualet?

Her er startfarten skrå, ikke vannrett, og da er analogien med et skrått kast fullstendig. Spenningen er 200 V over 10 cm, så E = U/d = 2,0·10³ V/m og akselerasjonen blir a = eE/mₑ = 3,52·10¹⁴ m/s², rettet rett ned.

Startfarten deles i to: v₀cosα bærer elektronet bortover, v₀sinα gir spranget oppover. Flytiden til det er tilbake på samme høyde er t = 2v₀sinα/a = 1,2·10⁻⁸ s, og høyeste punkt er (v₀sinα)²/2a = 0,60 cm over plata. Den beregnede banen er en symmetrisk parabel som lander 2,55 cm fra utgangspunktet.

Den lille figuren til høyre viser det samme i riktig målestokk mot plateavstanden på 10 cm. Hele banen bruker bare 6 % av gapet, så elektronet kommer aldri i nærheten av den øverste plata. Denne sjekken bør du alltid gjøre — hvis toppunktet ligger utenfor plateavstanden, treffer partikkelen den andre plata, og hele regnestykket må gjøres om.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Del opp startfarten. v₀sinα gir spranget oppover, v₀cosα bærer elektronet bortover.
2. 2. Symmetrisk parabel. Høyeste punkt er 0,60 cm over plata, midtveis mellom A og B.
3. 3. Godt innenfor. Plateavstanden er 10 cm — banen bruker bare 6 % av gapet.

Nøkkelbegreper

• skrått kast
• komponentoppløsning
• flytid
• største høyde
• E = U/d
• a = qE/m
• symmetri

På prøve og muntlig-praktisk

Oppgave 6 våren 2024 ber deg vise at tiden fra A til B er 1,2·10⁻⁸ s. Vis-oppgaver krever at du setter opp likningen først og setter inn tall til slutt — ikke bare lander på riktig tall.

Kildegrunnlag

/mnt/user-data/uploads/ifingono/src/content/fysikk2/eksamen-var-2024.html (oppgave 6)