Magnetiska och elektriska fält
Hej jag har en fråga ang denna uppgift b. Jag förstår att man måste räkna ut den kinetiska energin och v vid punkten A men jag förstår inte varför man bara kan ta elektriska fältstyrkan*0,075 för att räkna ut ökningen i kinetisk energi jämfört med från början. Kraften från det elektriska fältet verkar ju inte hela tiden i protonens rörelseriktning fram till punkten a, bara delvis och som jag har förstått det måste en kraft vara i samma riktning som rörelseriktningen för att ett arbete ska ske. Jag förstår att elektriska fältstyrkan vid olika tillfällen kan delas upp i komposanter där en av dem är i rörelseriktningen men jag tänker att den kinetiska energin borde öka med mindre än elektriska fältstyrkan*0,075?
När det gäller kraften från det elektriska fältets så är den oberoende av protonens hastighet.
Kraften från det magnetiska fältet däremot beror på hastigheten. Den hastigheten är en kombination av ingångshastigheten och en hastighetsökning orsakad av kraften från det elektriska fältet.
Ja så långt är jag med. Jag undrar bara varför man kan ta elektriska fältstyrkan*0,075 för att räkna ut ökningen i rörelseenergin hos protonen som den fått från det elektriska fältet. Det elektriska fältet är ju inte alltid riktat i protonens rörelseriktning och alltså kommer inte heller kraften att vara det. För att ett arbete ska ske måste väll rörelseriktningen vara åt samma håll som kraften?
Det elektriska fältet kommer att påverka protonen med en kraft F = EQ i vertikal led. Denna kraft accelererar protonen i vertikalled och ger den även en ökande hastighet, i vertikalled. Arbetet den kraften uträttar är F*s = E*Q*s där: s är sträckan, E elektriska fältstyrkan och Q protonens laddning.
Men kraften från det elektriska fältet är ju alltid riktad uppåt medan protonens hastighet inte är det? jag förstår att protonen accelereras i vertikalled men inte varför man kan räkna ut arbetet på det där sättet. Om vi jämför med centralrörelse t.ex så är ju den accelererade kraften riktad vinkelrätt mot rörelseriktningen och utför därför inget arbete.
Om vi ser det så här: Om vi vet protonens hastighet och rörelseriktning i punkten A kan vi också lösa b-uppgiften.
Rörelseriktningen får vi från uppgiften, den är rakt uppåt.
Hastigheten måste vi räkna ut.
Det magnetiska fältet kommer att påverka protonen med en kraft som hela tiden är vinkelrät mot rörelseriktningen. Den kommer då inte att ändra protonens hastighet i sin rörelseriktning. Den kommer bara att kröka banan.
Det elektriska fältet däremot verkar på protonen med en konstant vertikal kraft som resulterar i en acceleration uppåt. Denna acceleration kommer i punkten A att ha gett en vertikal hastighetsökning som adderas till ingångshastigheten.
