Bài tập 19.9. Một ion âm OH- có khối lượng 2,833.10-26 kg được thổi ra từ máy lọc không khí với vận tốc 10 m/s, cách mặt đất 80 cm ở nơi có điện trường của Trái Đất bằng 120 V/m. Dưới tác dụng của lực điện, sau một thời gian, người ta quan sát thấy ion đang chuyển động với vận tốc 0,5 m/s ở vị trí cách mặt đất 1,5 m. Hãy xác định công cản mà mỗi trường đã thực hiện trong quá trình dịch chuyển của ion nói trên.
Bài Làm:
Cơ năng lúc ban đầu của ion âm OH$^{-}$ bằng:
$W_{1} = qE h_{1} + \frac{m v_{1}^{2}}{2} = -1,6.10^{-19}.120.0,8+\frac{2,833.10^{- 26}.10^{2}}{2} = - 1,536.10^{-17}$ J
Cơ năng lực sau của ion âm OH$^{-}$ bằng:
$W_{2} = qE h_{2} + \frac{m v_{2}^{2}}{2} = -1,6.10^{-19}.120.1,5+\frac{2,833.10^{- 26}.10^{2}}{2} = - 2,880.10^{-17}$ J
Độ biến thiên cơ năng sẽ bằng với công cản của môi trường trong chuyển động của ion âm từ vị trí thứ nhất đến vị trí thứ hai:
$A_{cản}=W_{2} -W_{1} =1,344.10^{-17}$ J
