Un protón se acelera a partir del reposo en un campo eléctrico uniforme de 840n/c. poco tiempo después su rapidez es de 5x 10 5 m/s (no relativa, ya que v es mucho menor que la velocidad de la luz). determine: la aceleración del protón, el tiempo en el cual alcanza esta velocidad, la distancia recorrida en ese tiempo, la energía cinética del protón en ese momento.
Respuestas
Respuesta:
1. a = 8.05 x 10¹⁰ m/s²
2. t = 6.211 x 10⁻⁶ s
3. distancia = 1.553 m
4. Ec = 2.088 x 10⁻¹⁶ Joule
Explicación:
Un protón se acelera a partir del reposo en un campo eléctrico uniforme de 840 N/C. poco tiempo después su rapidez es de 5x 10⁵ m/s (no relativa, ya que v es mucho menor que la velocidad de la luz). determine: la aceleración del protón, el tiempo en el cual alcanza esta velocidad, la distancia recorrida en ese tiempo, la energía cinética del protón en ese momento.
Datos:
E = 840 N/C
Vf = 5 x 10⁵ m/s
Constantes:
Q = 1.6 X 10⁻¹⁹
m = 1.67 x 10⁻²⁷
1. calcular la aceleración del protón
a = Q x E
m
a = 1.6 X 10⁻¹⁹ · 840 N/C
1.67 x 10⁻²⁷
a = 8.05 x 10¹⁰ m/s²
1. calcular el intervalo de tiempo en que el protón alcanza esta rapidez viene dado por la siguiente ecuación:
Vf = Vo + a · t V₀ = 0
t = __5 x 10⁵ m/s__
8.05 x 10¹⁰ m/s²
t = 6.211 x 10⁻⁶ s
3. calcular la distancia recorrida en ese tiempo
Vf² = V₀² + Vf² · distancia
distancia = Vf²
2a
distancia = __(5 x 10⁵ m/s)²__
2(8.05 x 10¹⁰ m/s²)
distancia = 1.553 m
4. calcular la energía cinética del protón en ese momento.
Ec = 1/2 m x Vf²
Ec = 1/2 (1.67 x 10⁻²⁷) (5 x 10⁵ m/s)²
Ec = 2.088 x 10⁻¹⁶ Joule