Secundaria Fuerza ejercida por el campo eléctrico sobre una carga

[elleo]

Un electrón viaja horizontalmente a una velocidad de 3.75x106 m/s y entra a un campo eléctrico uniforme.

• A) Calcula la magnitud y dirección del campo eléctrico que detiene al electrón (uniformemente) en una distancia de 28mm.
• B) ¿Cuánto tiempo le toma al electrón detenerse? Pista: utiliza las ecuaciones cinemáticas y las leyes de Newton.

Si alguien me puede ayudar se lo agradecería mucho

[Richard R Richard]

Re: AYUDA ¿Como puedo resolver este problema?

Hola elleo bienvenido al foro!!!!!! como nuevo usuario te será útil leer consejos para obtener ayuda de forma efectiva

para que pueda detener al electrón la fuerza que provoca el campo eléctrico debe ser opuesta a la dirección del movimiento del electrón.

la fuerza sobre una carga es $F=qE$ como el electrón tiene masa esa fuerza le provoca una aceleración que le provoca un cambio en su velocidad , en este caso lo desacelera hasta llegar a velocidad nula

por lo que usando la segunda ley de Newton $F=ma$ igualando la fuerza, puedes tener la aceleración $a=\dfrac{qE}{m_e}$

como sabemos que se detiene en 28 mm podemos usar la ecuación del cálculo de velocidad independiente del tiempo$V_f^2-V_i^2=2a\Delta x$ considerando la aceleración de valor negativo y que al final la velocidad es nula

se puede despejar e igualar para obtener $-\dfrac{V_i^2}{2\Delta x}=\dfrac{qE}{m_e}$

de donde puedes despejar el valor del campo eléctrico... $E=-\dfrac{V_i^2m_e}{2\Delta x q}<br />$ reemplazas valores y listo

para B sabes que su velocidad varía de $V_i$ a 0 con una aceleración a en un tiempo t

$0=V_i+a t$ como dijimos que la aceleración es de signo contrario a la velocidad tenemos que

$t=-\dfrac{V_i}{a}$