Otras carreras catodo que atraviesa placa

[LauraLopez]

Algunos de los electrones que son emitidos con poca velocidad por un filamento incandescente (catodo) , atraviesan un pequeño orificio en una placa que esta a un potencial de +1000 Volts con respecto al catodo. Cual sera la velocidad de estos electrones cuando estan pasando por el orificio? Paralela a la primera, y a 20 cm de la primera, existe una segunda placa con un potencial de -2000 Volts respecto del catodo. Describir ( cualitativamente) el movimiento de los electrones en la region comprendida entre las placas

Con esta estoy re perdida...¿?¿?

Graicas

[Al2000]

Re: catodo que atraviesa placa

Usa la conservación de la energía para determinar la velocidad de los electrones cuando emergen del orificio. Asume que su velocidad inicial es cero. Una vez que atraviesen el orificio, los electrones estarán sometidos a un campo que los frena a 1/3 del camino y los devuelve a la placa positiva. Sólo te están pidiendo un análisis cualitativo, aunque tienes suficiente información para determinar el movimiento completamente.

Saludos,

Al

[LauraLopez]

Re: catodo que atraviesa placa

sigo sin entender...

Llamo A al punto donde se encuentra el filamento incandescente en dicho punto me decis que asuma que la velocidad es cero no? y a su vez el potencial en dicho punto es cero? con lo cual la energia en este punto es cero...

Luego el punto B seria la placa con el orificio aca el potencial es de 1000 asi que la energia potencial sera 1000q y y la energia cinetica en este punto es $\dst 1/2m v_b^2$

esta bien?

Gracias

[Al2000]

Re: catodo que atraviesa placa

Si. No olvides que son electrones y por lo tanto q = -e...

[LauraLopez]

Re: catodo que atraviesa placa

.... entonces

la energia en A sera : $E_A = 0$

la energia en B sera :$E_B = -1000e + \frac{1}{2 }m_e {v_B}^{ 2}$ donde $m_e$ es la masa del electron

y luego planteo que$E_A = E_B$ asi que llego a $\dst v_B = \sqrt{\frac{2000e}{ m_e}}$


esta bien ese resultado?

Ademas otra duda que tengo...porque se conserva la energia? yo lo pienso como que es un electros sometido a un capmo electrico que se genera por la diferencia de potencial con lo cual elelectron avanza en contra del campo, ocurre esto?
Por otro lado parte con velocidad cero y llega con velocidad v_B entonces hubo una aceleracion....pero ya en otro hilo se me dijo que en electrostatica no hay aceleracion y supongo que aca seguimos en electrostatica....entonces como es que aumento su velocidad sin acelerarse? o esto no es electrostatica?

Con respecto a describir el movimiento entre las placas coincido en que esta sometido a un campo que lo frena pero como sabes que a 1/3 del camino lo frena y retorna?

gracias

[Al2000]

Re: catodo que atraviesa placa

...
y luego planteo que$E_A = E_B$ asi que llego a $\dst v_B = \sqrt{\frac{2000e}{ m_e}}$


esta bien ese resultado?
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La expresión es correcta. En los problemas de movimiento de partículas cargadas en campos eléctricos anda pendiente siempre de las velocidades resultantes, que en mundillo de dimensiones atómicas es muy fácil alcanzar velocidades cercanas a la de la luz, en cuyo caso las fórmulas de la mecánica clásica deben reemplazarse por las relativistas. En tu caso $v_B = \notcien {1.88}{7}\,\mathrm{m/s} = 0.063\,\mathrm{c}$ y puedes usar el cálculo clásico sin mucho error.

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pero ya en otro hilo se me dijo que en electrostatica no hay aceleracion y supongo que aca seguimos en electrostatica....entonces como es que aumento su velocidad sin acelerarse? o esto no es electrostatica?
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Claro que hubo aceleración. Digamos simplemente que en estos problemas nos hacemos los locos e ignoramos los efectos de acelerar las cargas y se dejan esas consideraciones para estudios mas avanzados. Uno podría esperar que la velocidad sea en realidad menor que la calculada si alguna energía fue radiada en forma de ondas electromagnéticas.

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Con respecto a describir el movimiento entre las placas coincido en que esta sometido a un campo que lo frena pero como sabes que a 1/3 del camino lo frena y retorna?
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El electrón aquí se porta como un carrito en una montaña rusa. Baja desde 0 V hasta 1000 V y gana cierta velocidad y luego enfrenta una subida de -3000 V. Pero solo tiene energía para subir -1000 V... por eso el 1/3 del camino.

Saludos,

Al

[LauraLopez]

Re: catodo que atraviesa placa

y el dato de 20 cm de separacion entre las placas no aporta nada?

[Al2000]

Re: catodo que atraviesa placa

Como te dije antes, te están dando información suficiente para resolver completamente el problema; sin embargo sólo te están pidiendo un análisis cualitativo. Ya es tu decisión que tanta punta le quieres sacar al ejercicio.

El dato de los 20 cm te permite calcular el campo eléctrico presente entre las dos placas y ciertamente es innecesario. Igual podrías decir que el electrón se frena a (1/3)(20 cm) de la primera placa basándote en consideraciones de energía.

Saludos,

Al