Question

Movimiento de una partícula cargada en un campo eléctrico.
Se acelera en el vacío desde el reposo una partícula x de masa 4u y carga +2e a través de una diferencia de potencial de 2,4 kV. Demuestre que la velocidad final de la partícula x es de 4,8x10^5 m/s.

Answer 1

Hola,

Hay conservación de la energía, en un primer instante sólo hay energía potencial eléctrica, cuando la partícula alcanza una velocidad final implica que toda la energía potencial se transformó en cinética por lo tanto tenemos que :

$E_{i} = E_{f} \\ \\ K = U_{V} \\ \\ \frac{mv^{2}}{2} = q\Delta V$

Despejando v, que es la velocidad final :

$v_{final} = \sqrt{ \frac{2q\Delta V}{m} }$

Luego sólo sustituimos los datos, cuidando dejar las unidades en el SI :

q = 2e = 2*1,6*10⁻¹⁹[C]
ΔV = 2,4 * 10³[V]
m = 4[u] = 4*1,66*10⁻²⁷ [kg]


Sustituyendo todos los datos te dará que la velocidad final es ≈ 4,8*10⁵[m/s].


Salu2 :)