Energia cinetica – esercizio 2

Dalla legge oraria del moto rettilineo accelerato possiamo ricavare la velocità finale conoscendo accelerazione e spostamento

$v_{f}^2=v_{i}^2+2ax$

Dove lo spostamento è la lunghezza del tratto di 10 centimetri (cioè 0,1 m) che l'elettrone sta attraversando. Sostituendo la velocità inziale e l'accelerazione con i dati otteniamo

$v_{f}^2=(2\cdot 10^7 )^2+2(10^{15})(0,1)=6\cdot 10^{14} m^2/s^2$

Ora che abbiamo la velocità finale al quadrato possiamo calcolare l'energia cinetica finale dell'elettrone dopo aver percorso il tratto

$E_f=\frac{1}{2}mv_{f}^2=2,73\cdot 10^{-16}J$

Per poter sapere quanta energia cinetica guadagna l'elettrone dopo aver percorso il tratto dobbiamo fare la differenza tra l'energia cinetica finale e quella inziale

$ΔE=E_f-E_i$

L'energia cinetica inziale la possiamo calcolare conoscendo la velocità inziale dell'elettrone

$E_i=\frac{1}{2}mv_{i}^2=9,11\cdot 10^{-24}J$

Facendo la differenza otteniamo

$ΔE=2,73\cdot 10^{-16}J-9,11\cdot 10^{-24}J$

$ΔE≈2,73\cdot 10^{-16}J$