Libro Fondamenti di Fisica Halliday

  • Materia: Libro Fondamenti di Fisica Halliday
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  • Data: 24/07/2014
  • Di: Gianluigi Trivia

Applicazioni delle leggi di Newton 10

Esercizio su La dinamica, le leggi di Newton dal libro Fondamenti di Fisica Halliday

In un esperimento di laboratorio un elettrone (massa me=9.11x10−31 kg) inizialmente fermo è sottoposto a un’accelerazione costante su un percorso di 1.5 cm e raggiunge la velocità di 6.0x106 m/s al termine di questo percorso. Determinare il modulo della forza che accelera l’elettrone e il peso dello stesso.

Soluzione:

la conoscenza della variazione di velocità e della distanza percorsa sotto l’azione di una forza bastano per determinare il modulo dell’accelerazione dalle leggi del moto uniformemente accelerato \[ v_{f}^{2}=v_{0}^{2}+2as \] da cui, risolvendo rispetto ad $a$ \[ a=\frac{v_{f}^{2}-v_{0}^{2}}{2s}=\frac{\left(6.0\cdot10^{6}\,\frac{m}{s}\right)^{2}-\left(0\,\frac{m}{s}\right)^{2}}{2\cdot1.5\cdot10^{-2}\, m}=1.2\cdot10^{15}\,\frac{m}{s^{2}} \] e la forza accelerane sarà \[ F=ma=9.11\cdot10^{-31}\, kg\cdot1.2\cdot10^{15}\,\frac{m}{s^{2}}=1.1\cdot10^{-15}\, N \] il suo peso è, considerando la massa costante, \[ P=mg=9.11\cdot10^{-31}\, kg\cdot9.81\,\frac{m}{s^{2}}=8.9\cdot10^{-30}\, N \]