Problema de campo magnético y campo eléctrico

  • Determina las ecuaciones del movimiento en esta zona y calcula el tiempo que tarda en abandonarla.
  • ¿En qué punto de la zona 3 se produce la salida de la carga?
  • ¿En qué zonas las fuerzas generadas dan lugar a un trabajo? ¿En qué zonas cambia la velocidad de la carga?
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Algo te había contestado hace unos días, sobre esto:

Zona 1 = El campo E1 ejerce una fuerza = carga ( C) x E ( N/C) = 4x10^-19 C x 30000 N/C = 1.20 x 10^-14 N. ... La partícula realizara un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

La fuerza escrita vectorialmente seria ....F= 1.20 x 10^-14 i N.

Ecuaciones de movimiento de la partícula:

Aceleracion = Fuerza / Masa =  1.20 x 10^-14  i  N.  /  6.68 x 10^-27 Kg = 1.79 x 10^12 m/seg^2

La distancia que recorre con MUA es de 9 metros desde el reposo.

9 metros = Espacio final = 1/2 ( 1.79 x 10^12 m/seg^2) x (delta t)^2

Luego (delta t)^2 = 2 x 9 m  /   1.79 x 10^12 m/seg^2 = 10 x 10 ^-12 segundos^2 ...............

.delta t = 3.16 x 10^-6 segundos = 3.16 microsegundos. es el tiempo que te piden.

La velocidad con que sale seria = Aceleracion x tiempo =  1.79 x 10^12 m/seg^2  x  3.16 x 10^-6 seg. = 5.656 x10^6 m/seg. 

O sea en la zona 1 el movimiento es rectilíneo uniformemente acelerado. La carga sale con coordenadas ( 9 -1) y así penetra en la zona 2.

Zona 2=

Ahora se halla en zona afectada por un Flujo magnético uniforme dirigidO hacia adentro de la pantalla de la PC... de 0.040 Tesla.

Como la carga es (+) la partícula se te desvía y sigue la trayetoria definida por el producto vectorial V x B...

sea como V=  5.656 x10^6    i  m/seg.  y  B =   - 0.040  k  Tesla. la prticula (+) hacia arriba y describe un movimiento circular uniforme de radio = mv / qB = reemplazando valores y operando es = 2.36 m.

Mantiene este radio y recorre la media circunferencia de radio 2.36 m con centro de giro sobre el (9, 1.36)... arribando a la zona 3 con velocidad - 5.656 x10^6 m/seg. i ...

Ahora vuelve la partícula hacia la izquierda describiendo de nuevo un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado con a = carga x E / m = (- 4 x 10^-19 C x 30.000 N/C) / 6.68 x 10^-27 Kg = - 1.796 x 10^12 m/seg^2

Ecuacion de espacio recorrido en zona 3 = vo t + 1/2 a t^2 = 9 metros........ Si resuelves esto hallaras el tiempo que tarda en salir de la zona 3.

La salida de la partícula hacia la izquierda de esta ultima zona se daría en el punto de coordenadas ( 0, 1.36 ).

En lñas zonas 1 y 3 la trayectoria se da necesariamente entre puntos con variación de energía potencial eléctrica. Luego en estas zonas trabajo eléctrico involucrado.

En las 3 zonas cambia la velocidad de la carga. En la 1 y 2 cambia la magnitud al acelerarse linealmente. En la 3 cambia el sentido del vector velocidad al acelerarse centripetamente.

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