Question

d. Un electrón viaja horizontalmente a una velocidad de 3.75x106 m / sy entra en un campo eléctrico uniforme. a) ¿Cuál es la magnitud y la dirección del campo eléctrico que detiene uniformemente el electrón en una distancia de 28 mm? b) ¿Cuánto tiempo le toma al electrón detenerse? Pista: Usa las ecuaciones cinemáticas y las leyes de Newton.

Answer 1

Respuesta.

Para resolver este problema hay que aplicar la siguiente ecuación:

Vf² = Vi² + 2*a*Δx

Sabemos que se detiene, por tanto la velocidad final es cero, y tenemos la velocidad inicial, entonces:

0 = (3.75 x10⁶)² + 2*a*0.028)

a = - 2.51x10¹⁴ m/s²

Ahora, teniendo la aceleración podemos observar cuánto tiempo duro en detenerse, tenemos que:

Vf = Vi  + a*t

0 = 3.75x10⁶ - 2.51x10¹⁴ * t

t = 1.5x10⁻⁸ s

Ahora, sabemos que la fuerza debido al movimiento es igual a la fuerza eléctrica, de tal manera que:

m*a = q*E

Sustituyendo se tiene que el campo es:

(9.31x10⁻³¹ * -2.51x10¹⁴) = (-1.6x10⁻¹⁹) · E

E = 1460 N/C

El campo eléctrico tiene una dirección opuesta al movimiento del electrón, que en este caso es positivo y la partícula negativa.