Question

Una carga positiva de 4.50 μC está fija en su sitio. Una partícula de masa 6.00 g y carga +3.00μC se dispara con una velocidad inicial de 66.0 m/s directamente hacia la carga fija desde una distancia de 4.20 cm de ésta. ¿Cuán cerca llega la carga móvil a la carga fija antes de detenerseycomenzar a alejarse de la carga fija?

Answer 1

Respuesta:

$1. { v }_{ i }^{ 2 }=-2ar\\2. -\dfrac { kqQ }{ { r }^{ 2 } } =ma\\3. \dfrac { { v }_{ i }^{ 2 } }{ 2r } =\dfrac { kqQ }{ m{ r }^{ 2 } } \\\\4. d=x-\dfrac { 2kqQ }{ { v }_{ i }^{ 2 }m } \\ d=4,2\times { 10 }^{ -2 }-\dfrac { 2\left( 9\times { 10 }^{ 9 } \right) \left( 3\times { 10 }^{ -3 } \right) \left( 4,5\times { 10 }^{ -6 } \right) }{ \left( { 66 }^{ 2 } \right) \left( 6\times { 10 }^{ -3 } \right) } \\ d=3,27cm$

Explicación:

No estoy muy seguro de la respuesta, pero esto es lo que pude razonar

1. Use cinemática, para la carga que esta en movimiento, la cual va a desacelerar por una fuerza contraria a ella. Por lo cual, se va a desplazar una distancia r hasta detenerse

2. Use la segunda ley de Newton, con la ley de fuerza electrica, ya que esta actua contraria a la particula en movimento su signo es negativo\\ Aqui es donde aparece mi duda, ya que es muy diferente la fuerza que actua a la distancia que esta al inicio, hasta hacer que la carga se detenga (Pero la voy a representar con la distancia recorrida todo el trayecto que se movio (estuve realizando con varias distancias y no me dio la respuesta, solo esta)

3. Al igualar las ecuaciones, obtenemos:

4. Para obtener la distancia que existe al final.

Answer 2

La carga móvil parte con una velocidad hacia la carga fija y se acerca a una distancia de 7.6 milímetros.

Los datos son:

q₁ = 4.50x10⁻⁶ C

q₂ = 3.00x10⁻⁶ C

m₂ = 6x10⁻³ kg

Do = 4.2x10⁻² m

Vo = 66 m/s

Para resolver este problema debemos realizar el siguiente procedimiento:

1. Calcular la variación de energía cinética.
2. Calcular la variación de energía potencial eléctrica.
3. Determinar la distancia mínima.

La variación de energía cinética se calcula sabiendo que al detenerse la velocidad final Vf es cero:

ΔK = (1/2)*m₂*Vf²-(1/2)*m₂*Vo²

ΔK = -13.068 J

Para determinar la variación de energía potencial eléctrico usamos la ecuación:

ΔU = Ff*Df - Fo*Do

En donde la fuerza se determina con la ley de Coulomb.

¿Cómo es la ley de Coulomb?

Expresa la fuerza entre dos cargas:

F = 9*10⁹ * q₁*q₂/D^2

Entonces para la distancia mayor Do:

Fo = 68.88 N

Para la distancia menor:

Ff = 0.1215/Df²

Entonces la energía potencial es:

ΔU = -2.89 + 0.1215/Df

Usando la ecuación de conservación de la energía:

ΔU+ΔK = 0

Df = 0.0076 m

La distancia mínima es 7.6 milímetros.

Más sobre la ley de Coulomb:

https://brainly.lat/tarea/12091513

#SPJ2