1. Un protón viaja a una rapidez 3Mm/s en un ángulo de 37° con la dirección de un campo magnético de 0,3T en la dirección +y. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza magnética sobre el protón? y ¿cuál es su aceleración?
Respuestas
La magnitud de la Fuerza Magnética sobre el protón y su aceleración son de : Fm = 8.66⁻¹⁴N a = 5.41.10¹³m/s²
Para calcular la magnitud de la Fuerza Magnética sobre un protón y su aceleración, se aplica la ecuacion como se muestra a continuación :
m = 1.6.10⁻²⁷kg
q = 1.6.10⁻¹⁹C
v = 3Mm/s* 1.10⁶m/ 1Mm = 3.10⁶m/s
α = 37º
B = 0.3T
Fm = ?
a = ?
aplicando la ecuacion de Fuerza Magnética sobre una carga eléctrica en movimiento tenemos :
Fm = q*B*V*Senα
Fm = 1.6.10⁻¹⁹C*0.3T*3.10⁶m/s*Sen 37º
Fm = 8.66⁻¹⁴N
hallando la aceleración tenemos que :
F = m*a
a = F / m
a = 8.66.10⁻¹⁴N / 1.6.10⁻²⁷kg
a = 5.41.10¹³m/s²
El protón, debido al campo magnético, experimenta una fuerza de 1.15*10⁻¹³ N con una aceleración igual a 6.8*10¹⁴ m/s^2.
Como se conoce el ángulo de la velocidad con el eje x, y que el campo B apunta en la dirección +y, podemos calcular el ángulo entre los campo α:
α = 90-37 = 53°
Ahora podemos calcular la fuerza magnética, sustituyendo la carga del protón q:
F = q*v*B*sen(α)
F = (1.602*10⁻¹⁹)*(3*10⁶)*0.3*sen(53)
F = 1.15*10⁻¹³ N
Para determinar la aceleración usamos la segunda ley de Newton, conocida la masa del protón m:
F = m*a
1.15*10⁻¹³ = 1.673*10⁻²⁷ * a
a = 6.8*10¹⁴ m/s^2
¿Cómo es la segunda ley de Newton?
Se deben sumar las fuerzas y el resultado se iguala al producto de la masa por la aceleración:
∑F = m*a = m*0 = 0
Más sobre la segunda ley de Newton:
brainly.lat/tarea/55969278
