Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Wspólne informacje do wiązki zadań
Kilkanaście lat po tym, jak J.J. Thomson odkrył elektron, Robert A. Millikan wykonał doświadczenie, w którym wyznaczył ładunek elektryczny elektronu.
W jednej z wersji tego doświadczenia naelektryzowane kropelki oleju poruszały się w powietrzu, w obszarze jednorodnego pola elektrycznego, pomiędzy równoległymi i przeciwnie naładowanymi płytkami metalowymi. Do naelektryzowania kropelek oleju wykorzystano wiązkę jąder helu
Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Kropelki oleju rozpylano w obszar pola elektrycznego. Obserwacja ruchu kropelki pod mikroskopem pozwalała wyznaczyć jej prędkość (zobacz rysunek poniżej).

Na dodatnio naelektryzowane kropelki oleju działają:
• siła grawitacji
• siła oporu powietrza, której wartość jest wprost proporcjonalna do wartości prędkości kropelki:
• siła elektryczna (wtedy, gdy pole elektryczne pomiędzy płytkami jest włączone).
Informacja do zadań 10.1. i 10.2.
Kropelka, która w obszarze pomiędzy płytkami wytraciła poziomą składową prędkości na skutek działania siły oporu powietrza, może – zależnie od wartości natężenia pola elektrycznego pomiędzy płytkami – pozostawać w spoczynku, wznosić się lub opadać pionowo.
Przyjmij, że ruch kropelki opisujemy w układzie inercjalnym.
Polecenie
Kropelka, która początkowo poruszała się w obszarze pola elektrycznego, w wyniku działania siły oporu powietrza wyhamowała i pozostaje nieruchoma. Na nieruchomą kropelkę działają wtedy siła elektryczna oraz siła grawitacji.
Masa kropelki wynosi kg, a natężenie pola elektrycznego działającego na kropelkę ma wartość N/C. Przyjmij do obliczeń, że przyśpieszenie ziemskie ma wartość m/s².
Oblicz, jaką całkowitą wielokrotnością ładunku elementarnego jest ładunek tej kropelki.
Ocena według schematu punktowania CKE, zwykle w 15–30 s
Dowiedz się, ile punktów naprawdę zdobywasz. Zrób zdjęcie kartki albo wklej odpowiedź: Maturownik+ porówna ją ze schematem punktowania, policzy punkty i wytłumaczy, gdzie i dlaczego je tracisz.
Wynik:
Metoda:
Warunek równowagi sił na nieruchomej kropelce:
poprawna metoda wyznaczenia wielokrotności ładunku elementarnego oraz podanie prawidłowego wyniku liczbowego.
zapisanie warunku równowagi sił, wykorzystanie wzoru na siłę elektryczną oraz wzoru na siłę grawitacji i wyrażenie ładunku kropli za pomocą ładunku elementarnego LUB poprawna metoda obliczenia ładunku kropli oraz podanie prawidłowego wyniku liczbowego: C.
Wyrażenie ładunku jako wielokrotności ładunku elementarnego:
Obliczenia: