Cátedra Cisale - Guía 5.11.3. Fuerza y campo eléctrico

 3. En un campo eléctrico uniforme de 2,75.10³ N/C se coloca un protón. Calcule:

 a. La magnitud de la fuerza eléctrica ejercida sobre el protón.

 F = |q| E  (Ley de Coulomb)

 

Donde

F = fuerza eléctrica

q = carga del protón =   1,60 x  10^-19 C

E = campo eléctrico = 2,75 x 10³ N / C

 

Reemplazando

F = 1,60 x  10^-19 C 2,75 x 10³ N / C = 4,40 x 10^-16  N

 

 b. La aceleración del protón.

 F = m a

 

Donde

F = fuerza = 4,40 x 10^-16  N

m = masa del protón = 1,67 x 10^-27 kg

a =  aceleración

 

reemplazando y despejando a

a = F / m = 4,40 x 10^-16  N / 1,67 x 10^-27 kg = 2,63 x 10¹¹ m/s²

 

 c. la rapidez del protón después de estar 1 µs en el campo, suponiendo que parte del reposo.

 v = vo + a t (ecuación horaria de la velocidad MRUV)

 

donde

v = velocidad

vo = velocidad inicial = 0 (parte del reposo)

a = aceleración = 2,63 x 10¹¹ m/s²

t = tiempo = 1 µs = 1 x 10^-6 s

 

reemplazando

v = 2,63 x 10¹¹ m/s²   1 x 10^-6 s = 2,63 x 10⁵ m/s