Otras carreras ¿Como calcular la magnitud de la aceleración provocada por un campo electrico?

[RevanKnight]

Que tal necesito saber como calcular la aceleración provocada por el efecto de un campo electrico en dirección del movimiento si se que una carga de magnitud q con velocidad vi entra en la region donde existe un campo electrico en la dirección del movimiento como calculo la aceleración provocada por el mismo para calcular ya sea el tiemo, la distancia recorrida o la velocidad final.

[lindtaylor]

Re: ¿Como calcular la magnitud de la aceleración provocada por un campo electrico?

$ma=qE$

[RevanKnight]

Re: ¿Como calcular la magnitud de la aceleración provocada por un campo electrico?

Yo también pienso que es asi... mira aca el problema que me dieron :Una particula q=mC m=20g tiene una rapidez de 20m/s cuando entra en la region de un campo electrico que tiene magnitud constante de 80 N/C y una dirección que es la misma que la de la particula. Cual es la rapidez de la partícula 3.0 s después de entrar en la región. La respuesta es de 56 m/s , buscando la aceleración por esa forma me da 0.012 con eso jamas me va a dar 56 m/s asi que no se cual es el problema..

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Re: ¿Como calcular la magnitud de la aceleración provocada por un campo electrico?

Hola,
Como te dice lindtaylor, la aceleración se calcula así, si es que la partícula indice en la dirección del campo. Pues, desde el instante en el que la partícula entra en dicha región, actúa sobre ella una fuerza: $\vec F=Q\vec E$ en la dirección del campo.

El trabajo que realiza esa fuerza sobre la partícula cuando esta se despalza una distancia, d, es:

$W=QEd$

Y como consecuencia de este trabajo, la partícula alcanza una velocidad final,v, de modo que la variación de energía cinética en ese trayecto es igual al trabajo realizado por el campo. Si suponemos que la masa de la partícula se mantiene constante, entonces:

$\dst\frac{1}{2} mv^2 - \dst\frac{1}{2} mv^2_0 = QEd \Rightarrow v^2=v^2_0 + \dst\frac{2QEd}{m}$

Si te fijas esa expresión es la equivalente del movimiento uniformemente variado que conoces de cinemática:

$v^2=v^2_0 + 2ad$

Siendo en este caso la aceleración:

$a=\dst\frac{F}{m}=\dst\frac{QE}{m}$

De este modo podrás calcular también la velocidad final y el espacio recorrido, aunque como conoces el tiempo también puedes utilizar la expresión de cinemática:

$s=v_0t+\dst\frac{1}{2}at^2=v_0t+\dst\frac{QE}{2m}t^2$

No sé porque no te sale, revisa tus cálculos y mira cuál es el valor de la carga, la masa y esas cosas, y si la partícula incide en la dirección del campo o perpendicularmente, pues ahí cambiaría la historia.

A mí en concreto me sale esto:

$a=\dst\frac{QE}{m}=\dst\frac{10^{-3}C \cdot 80 N/C}{\left(\dst\frac{20}{1000}\right)kg}=\dst\frac{0.08 N}{0.02 kg}=4 m/s^2$

He considerado que

Una particula q=mC

es un miliculombio, ya que no dices nada más.

De igual modo, también podrías suponer que la masa no se mantiene constante por efectos relativistas (no lo supongas, es perder un poco el tiempo), aunque creo que es demasiado rebuscado eso,¿no?, y bueno, la verdad es que es un poco ilógico, pues estos efectos se dan en partículas subatómicas, por ejemplo el electrón, cuya variación de masa tienen lugar como consecuencia de la energía adquirida al ser acelerado, lo que hace que la velocidad no responda a la expresión dada, pues debe tenerse en cuenta que en la energía cinética final la masa m' es: $m'=m_0 + \Delta m , \quad \Delta m= \dst\frac{E}{c^2}$ la E de energía.

Pero de eso yo no preocuparía, vamos, sólo hay que ver que tienes ''partículas'' de 20g de masa, vamos que subatómica no es, y la velocidad a la que se mueve no es muy grande que se diga.

Saludos,

[RevanKnight]

Re: ¿Como calcular la magnitud de la aceleración provocada por un campo electrico?

Perfecto muy buena explicacion gracias ! , ya había encontrado mi error era que había considerado micro no mili jajajaja!