1r ciclo Cuestión sobre el campo eléctrico

[rosaleda]

Hola buenas tardes compañeros. Estoy resolviendo unos problemas sobre el campo eléctrico, y en uno de ellos, tengo una duda importante, el ejercicio en cuestión es el siguiente:

Un electrón que lleva una velocidad de 10^7 m/s entra repentinamente en la zona de un campo eléctrico homogeneo de intensidad 200 V/m. a) si la velocidad a la entrada, está orientada a lo largo del campo eléctrico. ¿cuanto tiempo permanecerá el electrón en esa zona? b) Si la velocidad, a la entrada, forma un angulo de 45º respecto de la dirección del campo. ¿A que distancia del lugar de entrada saldrá el electrón de esa región?
Datos e=1,6 x 10^-19 C; me = 9,1 x 10 ^-31 kg.

La cuestión que tengo, esque no se bien que tipo de movimiento va a llevar el electrón cuando entra en horizontal, y si no tengo ni la longitud del campo, ni el tiempo que tarda en atravesarlo en ninguno de los dos casos, como puedo calcularlo?

Agradecería que me indicaseis por donde debo comenzar a resolver el problema. Muchas gracias a todos.

[electr0n]

Re: Cuestión sobre el campo eléctrico

Hola!

La cuestión de este problema radica en la fuerza sobre el electrón producto de la presencia del campo, que va dirigida en su misma dirección con la forma $\vec F=e\vec E$; como la carga e es negativa, la fuerza tendrá sentido opuesto a la del campo.

Si el campo está orientado en sentido opuesto a la velocidad de incidencia del electrón, la fuerza que se ejerza sobre él lo introducirá aún más velozmente en la región con campo, y como no conocemos la extensión del mismo, no se puede resolver el problema en ese caso. En cambio, si el campo se orienta en el mismo sentido que la velocidad, la fuerza es opuesta y produce una deceleración:

$\vec F=e\vec E$

$\vec F=m\vec a$

$\displaystyle a=\frac{eE}{m}$

Ahora deben plantearse las ecuaciones cinemáticas para un MRUA y calcular el tiempo que tarda el electrón en frenarse completamente desde que entra con su velocidad inicial $v_0$. Seguidamente, se calcula la distancia recorrida en este tiempo y después lo que le cuesta al electrón volver a recorrerla en sentido opuesto desde que empieza con velocidad 0 hasta salir de nuevo por el punto de entrada (ambos tiempos son iguales):

$<br /> \displaystyle t = \frac{2mv_0}{eE} = 0,57 \mu s<br />$

Espero no haberme confundido.

Saludos!

[rosaleda]

Re: Cuestión sobre el campo eléctrico

Hola! Con lo que me has aclarado ya he podido resolver el problema, lo que no entendia era como se movia el electrón al entrar dentro del campo, pero ya si lo he entendido y lo he podido resolver, muchas gracias.