Egy nagyméretű síkkondenzátor párhuzamos fémlemezei egymástól $5\ \mathrm{cm}$‑re helyezkednek el, a lemezek közötti feszültség $500\ \mathrm{V}$. Ugyanabban az időpillanatban a pozitív lemezről egy proton, a negatív lemezről pedig egy elektron szabadul el, melyek kezdősebesség nélkül indulnak el a másik lemez felé. A két részecske olyan messze van egymástól, hogy egymás mozgását nem befolyásolják.
$($Adatok: az elemi töltés $1,60\cdot 10^{-19}\ \mathrm{C}$, az elektron tömege $9,11\cdot 10^{-31}\ \mathrm{kg}$, a proton tömege $1,67\cdot 10^{-27}\ \mathrm{kg}.)$
Útmutatás: A részecskék mozgása olyan gyors, hogy a gravitáció hatása elhanyagolható, azonban nem annyira gyors, hogy a relativisztikus effektusokat figyelembe kellene vennünk.
a) Mekkora sebességgel csapódnak be a részecskék a szemközti lemezekbe?
$v_{\mathrm{e}}=1,33\cdot 10^7\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}$
$v_{\mathrm{p}}=3,1\cdot 10^5\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}$
b) Az elindulás után mennyi idővel lesz mindkét részecske ugyanolyan messze a pozitív lemeztől?
Honyek Gyula, Budapest
$t=7,54\ \mathrm{ns}$