Campo electrico: Una particula alfa

[Julijuli]

Hola tengo el siguiente ejercicio en el cual necesitaría si alguien lo puede desarrollar y explicarlo por pasos.
Una partícula alfa, el núcleo de un átomo de helio, tiene una masa de 6,64 x 10-27 kg y una carga de +2e. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección del campo eléctrico que equilibrará a su peso?

[Alriga]

Hola Julijuli bienvenido a La web de Física, como miembro reciente echa un vistazo a Consejos para conseguir ayuda de forma efectiva

El peso es:

$\vec F_G=m \vec g$

La fuerza que ejercerá el campo eléctrico sobre la partícula de carga "q":

$\vec F_E=q \vec E$

Si queremos que la FE contrarreste a la FG:

$\vec F_E=- \vec F_G$

$q \vec E=-m\vec g$

$\vec E=-\dfrac m q \ \vec g$

$\vec E=\dfrac m q \ \big (-\vec g \big )$

Recuerda que:

$g=9.81 \ m/s^2$

$+e=1.602\cdot 10^{-19} \ C$

Sustituye números y haz las operaciones. Vemos que el campo eléctrico $\vec E$ debe ser en sentido opuesto a la aceleración de la gravedad $\vec g$, que es "hacia abajo", por lo tanto el campo eléctrico debe ser "hacia arriba"

Saludos.

[Julijuli]

Hola @Alriga, gracias por los consejos para conseguir ayuda.
Reemplacé los datos, y no me coincide con la respuesta que colocó el profesor, y quería saber si me estaba equivocando en algo.

E= m/q (-g)

Reemplacé. y me quedó

E= (9,11 x 10^-31 kg / 3,2 x 10^-19 C) x 9,81 m/s^2

Coloqué 3,2 x 10^-19 ya que el enunciado me dice +2e.

La masa del electrón es 9,11 x 10^-31 kg

Y la gravedad la coloqué como 9,81 m/s^2

En el enunciado el profesor me dio el resultado y es =203 x 10-9N/C.

Si me puede corroborar los datos que estoy colocando se lo agradezco.

[Alriga]

Nota que en tu ejercicio no tienes ningún electrón, no entiendo porqué pones la masa del electrón, en tu ejercicio tienes un núcleo de helio de masa $6.64\cdot 10^{-27}$ kg.

Es correcto que, como en un núcleo de helio hay 2 protones, la carga de ese núcleo es $+2e=3.204\cdot 10^{-19} \ C$

Saludos.

[JCB]

Hola a tod@s.

Disculpad la intromisión. Según Wikipedia (https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_alfa), una partícula $\alpha$ está formada por dos protones y dos neutrones,

$q_{\alpha}=3,2\cdot 10^{-19}\ C$.

$m_{\alpha}=6,64\cdot 10^{-27}\ kg$.

Aplicando la expresión de Alriga, sale el resultado que te ha dado tu profesor, Julijuli. En módulo,

$E=\dfrac{m_{\alpha}g}{q_{\alpha}}=2,03\cdot 10^{-7}\ N/C$.

Saludos cordiales,
JCB.