Cómo resolver este problema de electroestática
Un electón ingresa perpendicularmente a un campo eléctrico uniforme, de intensidad E=9, 11×10^-13 N/C .¿cuánto es el recorrido horizontal x del electrón un segundo después de ingresar a dicho campo? Desprecie efectos grevitatorios. |qe|=1.6×10^-19C y masa e= 9.11×10^-31 kg
2 Respuestas
Supón el campo eléctrico dirigido de abajo hacia arriba, y al electrón entrando en el campo horizontalmante de izquierda a derecha, por ejemplo. Evidentemente, si entra en la región del campo tiene que hacerlo a una determinada velocidad v, que no aparece en el enunciado.
Sobre el electrón actúa una fuerza cuyo módulo vale
F = q · E
Y dirigida en sentido opuesto al campo, es decir, hacia abajo, debido al signo negativo de la carga del electrón. Esta fuerza es constante al ser constante el campo.
Luego la situación es exactamente la misma que en el caso del lanzamiento horizontal de un proyectil sobre la superficie de la Tierra. El proyectil está dotado de una velocidad horizontal, que se mantiene constante, y está sometido a una fuerza constante dirigida hacia abajo; esta fuerza es su peso, y hace que describa una trayectoria parabólica. Para calcular cuántos metros avanza el proyectil en dirección horizontal, en cuya dirección el movimiento es uniforme, debes aplicar, simplemente, la ley del movimiento uniforme: x = v · t.
El caso del electrón es idéntico. Por tanto, la solución implica conocer la velocidad del electrón; esta velocidad, multiplicada por 1 s, nos daría la longitud recorrida horizontalmente.
El problema clásico es la partícula cargada (+) o (-) que ingresa con una velocidad inicial Vo perpendicularmente a las líneas de campo eléctrico E. Tal es lo que te esta expresando ANTONIOMALLO.
Cuando eso sucede la trayectoria de la partícula se desvía " cayendo" hacia la placa + o - generadora del campo eléctrico E... de acuerdo con su carga. Como el movimiento es semejante al tiro al vacío ( caída libre) valen las mismas ecuaciones.
Trayectoria = Vo (delta t) + 1/2 a( delta t)^2..............considerando espacio inicial = 0
La aceleracion a = Fuerza electrostatica/Masa = (carga de la particula x E) / Masa de la particula.
Como no te mencionan Vo... la podes suponer = 0.( aunque el enunciado esta confuso).
Trayectoria(t) = 1/2 (9, 11×10^-13 N/C x 1.6×10^-19C) / 9.11×10^-31 kg = 0.16 (delta t)^2
Para el tiempo que te dan: Trayectoria de caida ( t= 1seg.) = 0.16 x 1^2 = 0.16 metros.