Pertanyaan
Sebuah partikel bermuatan positif dengan kecepatan v=2times 10^6m/s mendekati sebuah elektron yang berada dalam atom model Thomson . Diasumsikan bahwa atom memiliki muatan inti sebesar Z=1 (seperti hidrogen) dan jari-jari bola bermuatan positif tersebut adalah a=10^-10 m. Massa elektron adalah m_(e)=9.11times 10^-31k ig dan muatan elementer e=1.6times 10^-19C Hitunglah sudut hamburan rata-rata Theta _(rata) yang dialami oleh elektron akibat interaksi dengan partikel bermuatan positif tersebut.
Jawaban
$F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} = \frac{(8.99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2) \cdot (1.6 \times 10^{-19} \, \text{C})^2}{(10^{-10} \, \text{m})^2} = 1.15 \times 10^{-12} \, \text{N}$
Selanjutnya, kita dapat menghitung percepatan partikel elektron menggunakan hukum kedua Newton:
$a = \frac{F}{m_e} = \frac{1.15 \times 10^{-12} \, \text{N}}{9.11 \times 10^{-31} \, \text{kg}} = 1.26 \times 10^{18} \, \text{m/s}^2$
Terakhir, kita dapat menghitung sudut hamburan rata-rata menggunakan persamaan gerak parabola:
$\Theta_{rata} = \arcsin\left(\frac{v}{\sqrt{v^2 + 2ar}}\right) = \arcsin\left(\frac{2 \times 10^6 \, \text{m/s}}{\sqrt{(2 \times 10^6 \, \text{m/s})^2 + 2 \cdot 1.26 \times 10^{18} \, \text{m/s}^2 \cdot 10^{-10} \, \text{m}}}\right) = 0.0001 \, \text{rad}$
Jadi, sudut hamburan rata-rata yang dialami oleh elektron akibat interaksi dengan partikel bermuatan positif tersebut adalah $0.0001 \, \text{rad}$.
Penjelasan
Langkah-langkah:
1. Hitung gaya elektrostatik antara partikel bermuatan positif dan elektron menggunakan hukum Coulomb: $F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2}$
2. Gunakan hukum kedua Newton untuk menghitung percepatan partikel elektron: $a = \frac{F}{m_e}$
3. Gunakan persamaan gerak parabola untuk menghitung sudut hamburan rata-rata: $\Theta_{rata} = \arcsin\left(\frac{v}{\sqrt{v^2 + 2ar}}\right)$
Pertanyaan Panas
lebih
Jika air pada bendungan relatif tenang, maka tekanan paling besar berada pada titik .... 1 2 3 4
Seorang tukang mengukur kedalaman sebuah pipa. Kedalaman pipa saat diukur menggunakan jangka sorong ditunjukkan seperti gambar berikut. Kedalaman pip
Rumah yang memiliki suhu paling besar disaat waktu yang bersamaan adalah ....
Putri melakukan pengukuran ketebalan pelat logam dengan menggunakan mikrometer sekrup. Hasil pengukurannya seperti pada gambar berikut. Presentase ke
Putri melakukan pengukuran ketebalan pelat logam dengan menggunakan mikrometer sekrup. Hasil pengukurannya seperti pada gambar berikut. Ketidakpastia
Bacalah cuplikan berita berikut ini! Menurut Dery, petugas tera dari Unit Pelaksana Tugas Bidang Kemetrologian Pamekasan Dinas Perindustrian dan Perda
Berikut menunjukkan bentuk dari beberapa kereta api. Jika massa dan kekuatan mesin kereta sama, maka bentuk kereta yang menghasilkan kecepatan maksima
8. Seorang siswa melakukan percobaan dengan memanaskan air di atas bunsen hingga suhunya mencapai 90^circ mathrm(C) . Apabila termometer yang digunak
5. Dari jarak 120 mathrm(~m) , seorang pengukur tanah menemukan sudut yang terbentuk antara garis permukaan dan puncak gedung adalah 30^circ . Gunak
Pengukuran dengan Mikrometer Sekrup Pengukuran dimensi suatu benda yang memiliki panjang atau ketebalan yang tipis akan sulit dilakukan jika hanya men
17. Perhatikan gambar berikut. Dua bejana yang berisi air dengan suhu berbeda dicampur seperti gambar tersebut. Suhu akhir air campuran kedua bejana a
6. Perhatikan gambar berikut! Muatan A Muatan B Berdasarkan gambar tersebut, pernyataan berikut yang benar adalah .... A. muatan A memiliki potensial
14. Generator mengubah energi mekanik gerak menjadi energi listrik. Motor listrik berfungsi mengubah energi listrik menjadi gerak mekanik. Peralatan r
1. Sebuah penggaris plastik yang digosokkan pada kain wol akan bermuatan ... karena .... A. negatif, muatan negatif dari kain wol berpindah ke plastik
8. Jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, maka jumlah energi potensial dan energi kinetik pada suatu titik adalah tetap. Jumlah energi pot