Question

Una partícula tiene carga - 500 nC y masa de 2,00 *10^-4 kg, se desplaza desde el punto A, donde el potencial eléctrico es, Va=200V,al punto B, donde el potencial eléctrico es Vb=800 V. La fuerza eléctrica es la única que actúa sobre la partícula, la cual tiene una rapidez 5,00 m/s, en el punto. ¿Cuál es la rapidez en el punto B?

Answer 1

Cuando la partícula alcanza el punto B, su velocidad es de 5,29 metros por segundo.

Explicación:

La carga negativa tendrá mayor afinidad a desplazarse a la región con potencial más positivo, por lo que al ir del punto A al punto B, perderá una energía potencial eléctrica equivalente a:

$E=q\Delta V=(-5x10^{-7}C).(800V-200V)\\\\E=3x10^{-4}J$

Si suponemos que toda la energía potencial eléctrica se convierte en energía cinética, la energía cinética final de la partícula será:

$E_f=\frac{1}{2}mv^2+E\\\\\frac{1}{2}mv_f^2=\frac{1}{2}mv^2+E$

Y la velocidad final de la partícula será:

$mv_f^2=2(\frac{1}{2}mv^2+E)\\\\v_f=\sqrt{\frac{mv^2+2E}{m}}=\sqrt{\frac{2x10^{-4}kg.(5m/s)^2+2.3x10^{-4}J}{2x10^{-4}kg}}\\\\v_f=5,29\frac{m}{s}$