In un esperimento di laboratorio un elettrone (massa me=9.11×10−31 kg) inizialmente fermo è sottoposto a un’accelerazione costante su un percorso di 1.5 cm e raggiunge la velocità di 6.0×106 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(6.0cdot10^{6},frac{m}{s}right)^{2}-left(0,frac{m}{s}right)^{2}}{2cdot1.5cdot10^{-2}, m}=1.2cdot10^{15},frac{m}{s^{2}} ] e la forza accelerane sarà [ F=ma=9.11cdot10^{-31}, kgcdot1.2cdot10^{15},frac{m}{s^{2}}=1.1cdot10^{-15}, N ] il suo peso è, considerando la massa costante, [ P=mg=9.11cdot10^{-31}, kgcdot9.81,frac{m}{s^{2}}=8.9cdot10^{-30}, N ]
- Libro Fondamenti di Fisica Halliday