Due problemi di fisica
1) Un selettore di velocità consiste di campi elettrici e magnetici descritti dall'espressione E=(0;-87)V/m e B=(0,39;0mT).Quanto tempo impiega un elettrone per attraversarlo se la lunghezza del selettore è 1 metro?(me=9.1x 10^-31 kg)
a)5.5138x10^-4 b)1.3359x10^-3 c)4.4828x10^-4 d)0.00039 e)4.0793x10^-31 f)2230.8 g)nessuna delle precedenti
2) Una molecola biatomica di ossigeno ruota nel piano xy attorno all’ asse z passante per il centro e perpendicolare alla sua lunghezza. La massa di ciascun atomo di Ossigeno è 2.66 x 10^−26Kg,e la velocità angolare è 4 x 10^12 rad/s e la componente zeta del momento angolare è L=h dove h è la costante di planck(6.6310^-34).Qual è la separazione media tra i due atomi?
a)1.1164x10^ b)4.577x10^ c)3.4607x10^ d)4.2421x10^ e)2.5676x10^ f)6.0283x10^ g)nessuna delle precedenti
NON CI SONO GLI ESPONENZIALI XKE' NON SI LEGGONO DAL TESTO CHE HO(FOTO)
L'unico che sono riuscito ad impostare è il secondo anche se non mi trovo con il risultato dell'esercizio ho usato queste formule:
$ L=m v r ; L=h ; h=m v r ;r=h/mv $ mi viene come risultato 6,2312*10^21 che moltiplicato per 2 fa 1.2462 * 10^-20 che però non è tra le soluzioni
a)5.5138x10^-4 b)1.3359x10^-3 c)4.4828x10^-4 d)0.00039 e)4.0793x10^-31 f)2230.8 g)nessuna delle precedenti
2) Una molecola biatomica di ossigeno ruota nel piano xy attorno all’ asse z passante per il centro e perpendicolare alla sua lunghezza. La massa di ciascun atomo di Ossigeno è 2.66 x 10^−26Kg,e la velocità angolare è 4 x 10^12 rad/s e la componente zeta del momento angolare è L=h dove h è la costante di planck(6.6310^-34).Qual è la separazione media tra i due atomi?
a)1.1164x10^ b)4.577x10^ c)3.4607x10^ d)4.2421x10^ e)2.5676x10^ f)6.0283x10^ g)nessuna delle precedenti
NON CI SONO GLI ESPONENZIALI XKE' NON SI LEGGONO DAL TESTO CHE HO(FOTO)
L'unico che sono riuscito ad impostare è il secondo anche se non mi trovo con il risultato dell'esercizio ho usato queste formule:
$ L=m v r ; L=h ; h=m v r ;r=h/mv $ mi viene come risultato 6,2312*10^21 che moltiplicato per 2 fa 1.2462 * 10^-20 che però non è tra le soluzioni
Risposte
1) Per caso si sa anche che velocità iniziale ha l'elettrone?
Per favore puoi scrivere i risultati degli esercizi, se li conosci?
Per favore puoi scrivere i risultati degli esercizi, se li conosci?
ho aggiunto i risultati ...il testo è completo io penso sia nulla la vel iniziale
Il momento angolare $L$ sull'asse $z$ è
$L=2mvd/2=mvd$,
dove $d$ è la distanza fra i due atomi.
Ma
$v=omega r=omega d/2$.
Perciò
$L=mvd=m omega d/2 d=1/2m omega d^2$.
Ma
$L=h$
e quindi
$1/2m omega d^2=h->d=sqrt((2h)/(m omega))=1.1164*10^-10 \ m$.
$L=2mvd/2=mvd$,
dove $d$ è la distanza fra i due atomi.
Ma
$v=omega r=omega d/2$.
Perciò
$L=mvd=m omega d/2 d=1/2m omega d^2$.
Ma
$L=h$
e quindi
$1/2m omega d^2=h->d=sqrt((2h)/(m omega))=1.1164*10^-10 \ m$.
ok grazie sai il primo invece come si risolve?
Se l'elettrone viene iniettato con una velocità iniziale che ha la direzione dell'asse $z$, ma verso opposto, si muove nel selettore di velocità con $vec v$ costante se $eE=evB->v=E/B$. In questa situazione percorre una lunghezza $l$ in un tempo $Delta t=l/v=l/(E/B)=(lB)/E=4.4828*10^-6 \ s$.
strano xkè il primo nn me lo trovo tra i risultati e so per certo che la soluzione non è : non è nessuna delle precedenti
poi volevo sapere perché per l'esercizio della molecola il momento angolare si moltiplica per 2 L=2m...
Ci sono due atomi.
Per quanto riguarda il primo problema, la risposta che ti ha dato chiaraotta è corretta. Tieni presente che un selettore di velocità si chiama così proprio perché seleziona (cioè attraversano il selettore senza essere deviati) solo gli elettroni con una data velocità, che è determinata dai campi E e B secondo la relazione indicata da chiaraotta. Il risultato di chiaraotta concorda (a parte l'ordine di grandezza) fino alla quarta cifra decimale con uno dei risultati dati per cui non credo sia una coincidenza. Oltretutto ripeto, il selettore di velocità funziona esattamente in quel modo e questo spiega anche il motivo per cui l'esercizio non specifica la velocità dell'elettrone né in modulo né in direzione e verso: tutti questi parametri sono automaticamente determinati dai versi e dai valori dei campi B ed E. Io credo che ci sia un errore nell'ordine di grandezza del risultato dato dal problema.
In ciò che ha detto chiaraotta c'è solo una imprecisione a mio avviso: la velocità dell'elettrone deve essere concorde all'asse z e non discorde, altrimenti le forze elettrica e magnetica non si bilanciano (l'elettrone ha carica negativa).
In ciò che ha detto chiaraotta c'è solo una imprecisione a mio avviso: la velocità dell'elettrone deve essere concorde all'asse z e non discorde, altrimenti le forze elettrica e magnetica non si bilanciano (l'elettrone ha carica negativa).
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