sábado, 3 de mayo de 2008

Problema 6. DDC,

Ej6. Un electrón se proyecta en el interior de un campo eléctrico uniforme E = -2000·j N/C con una velocidad inicial de perpendicular al campo eléctrico.


Determinar cuanto se habrá desviado el electrón si ha recorrido 1 cm en la dirección del Eje X.


Antes que nada, realizamos un boceto del planteamiento inicial del problema.



El electrón describe un movimiento uniformemente acelerado en el Eje Y, mientras que en el Eje X describe un movimiento Rectilíneo Uniforme ya que el problema nos indica que posee velocidad inicial constante en dicha dirección.


Por lo tanto, resolveremos el problema con las ecuaciones de posición que describe el electrón en ambos ejes coordenados.


Eje X: Movimiento Rectilíneo Uniforme.


Su ecuación de posición:


Donde:


: Es la posición inicial del electrón y vale cero. Se toma el inicio de coordenadas en el momento de ser lanzado.


: Velocidad inicial. Dato del problema y es constante.


: Tiempo que transcurre.


Por lo tanto, despejamos el tiempo, t, para saber cuánto transcurre en recorrer el electrón 1 cm.




Eje Y: Movimiento Uniformemente Acelerado.


Su ecuación de posición:





Donde:


: Posición inicial, en este caso es igual a cero.


: Aceleración del electrón.


: Tiempo transcurrido.


Cuando una partícula cargada se coloca dentro de un campo eléctrico, experimenta la acción de una fuerza .


Si la fuerza eléctrica es la única fuerza que interviene sobre la partícula, ésta adquiere una aceleración del tipo:






Por lo tanto, sustituyendo a y t en la expresión de posición del Eje Y y teniendo en cuenta, que la carga del electrón y su masa es de , obtenemos la solución del problema:





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