Wypiszmy dane podane w zadaniu:

$p=8\cdot {10}^{-22}kg\cdot \frac{m}{s}$  

$s=5cm=0,05m$  

Cząstka alfa jest cząstką składającą się z dwóch protonów i dwóch nautronów. Masa nautrony jest w przybliżeniu równa masie protonu, dlatego możemy zapisać, że masa cząstki alfa wynosi:

$m_{\alpha }=4\cdot m_p$    

Nautrony są obojętne elektrycznie, dlatego ładunek cząski alfa będzie wynosił:

$q_{\alpha }=2\cdot e$  

Z tablic fizycznych odczytujemy masę i ładunek protonu:

$m_p=1,67\cdot {10}^{-27}kg$  

$e=1,6\cdot {10}^{-19}C$  

 

$a)$  

Energię potencjalną ładunku przedstawiamy wzorem:

$E_p=q\cdot U$

gdzie E_p jest energią potencjalną ładunku o wartości q, na które działa napięcie U (różnica potencjałów). Energię kinetyczną ciała przedstawiamy wzorem:

$E_k=\frac{m\cdot v^2}{2}$

gdzie E_k jest energią kinetyczną ciała o masiem m poruszającego się z szybkością v. Wiemy, że pęd ciała przedstawiamy wzorem:

$p=m\cdot v$  

gdzie p jest pędem ciała o masie m poruszającego się z szybkością v. Oznacza to, że szybkość ciała zależną od pędu możemy przedstawić wzorem:

$v=\frac{p}{m}$