1r ciclo No entiendo problema de Campo Electrico

[miguelcarreras88]

Hola a todos, estoy intentando hacer un problema pero que no se por donde cogerlo, el problema es el siguiente:

*Determinar el campo electrico que se necesita para equilibrar el peso de
a) un electron
b) un proton
c) una gota de aceite que tiene una masa de 0,2 ng y una carga de +10e
Datos: e=1,6x10-19 C, Me=9,11x10-31 kg, Mp=1,67x10-27 kg

Solucion:
a) -5,57 x10 -11 N/C j
b) 1,02 x10 -7 N/C j
c) 1,22 x10 6 N/C j

Si alguien me puede ayudar o encaminar la forma de hacer este ejercicio le agradeceria mucho.

Muchas gracias.

[electr0n]

Re: No entiendo problema de Campo Electrico

Hola.

Cuando pones una masa "m" con carga "q" dentro de un campo eléctrico, sobre la masa se ejerce una fuerza dada por

$\vec F = q\vec E$

Esta fuerza tendrá la misma dirección (será paralela) que el campo; su mismo sentido si la carga es positiva, y sentido opuesto si la carga es negativa.

Por otro lado, el peso de cualquier partícula con masa siempre está en la dirección gravitatoria $\vec g$:

$\vec P = m\vec g=-mg\cdot\vec j$

siendo $\vec j$ la correspondiente a la dirección vertical.

La condición de equilibrio que te piden consiste en una igualación de fuerzas, de modo que la fuerza total sobre la masa sea cero. Como el peso siempre está en dirección $\vec j$, es evidente que la fuerza debida al campo debe estar dirigida en esa misma dirección y en sentido opuesto para anular al peso.

En el caso del electrón, como tiene carga negativa, el campo eléctrico necesario debe estar dirigido hacia abajo para que la fuerza que produce se dirija hacia arriba. Con el protón ocurre al revés: tiene carga positiva y el campo debe estar dirigido hacia arriba. Y con la gota de aceite se emplea el mismo argumento considerando su masa y carga que, como es positiva, tendremos que aplicar otro campo hacia arriba.

En los 3 casos se hacen un par de cuentas y se calcula el módulo (en Newton/Culombio), para después expresar el campo completo con la dirección $\vec j$ y el signo apropiado según el sentido.

Inténtalo y nos cuentas...

Un saludo