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Hilo: proton y deuteron

  1. #1
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    Predeterminado proton y deuteron

    Un proton y un deuteron son acelerados a traves de una diferencia de potencial Va y se los hace pasar entre 2 placas cargadas que generan un campo E, como muestra la figura. Mediante un par de bobinas tambien se produce un campo magnetico B perpendicular al campo electrico. Cual debe ser la relacion entre ambos para lograr que solo pasen los deuterones? . Indique la direccion del campo magnetico . Hacia donde se desviaran los protones?

    La principal duda que tengo es que nose si el deuteron tiene carga positiva o negativa para saber como se comporta para el caso del proton por accion del campo electrico se desplazara hacia abajo y el campo magnetico si es entrante a la hora hara que el proton se desplace hacia arriba y si es saliente lo hara hacia abajo.
    eso que digo esta bien?

    Igual no me doy cuenta como relacionar ambos campos para que pase solo el deuteron....

    Gracias

  2. #2
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    Predeterminado Re: proton y deuteron

    Como te comenté en otro hilo, el deuterón (protón+neutrón) tiene carga positiva. Para relacionar los dos campos ten en cuenta que la fuerza resultante debe ser nula, que la fuerza eléctrica es paralela al campo E, mientras que la magnética es perpendicular a B
    A mi amigo, a quien todo debo.

  3. #3
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    Predeterminado Re: proton y deuteron

    porque debe ser nula para que solo pasen los deuterones? si ambos tienen la misma carga...

  4. #4
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    Predeterminado Re: proton y deuteron

    1) La resultante de la fuerza electrostática (\vec{F}=q.\vec{E}) y de la fuerza magnética (\vec{F}=q\vec{v} \times \vec{B}) ha de ser nula para el deuterón continúe sin desviarse y pueda salir del selector de velocidades. Si se desviase chocaría contra las paredes del selector y no saldría al otro lado.
    2) protón y deuterón tienen, en efecto, la misma carga, pero puesto que han sido acelerados por la misma diferencia de potencial las velocidades que adquieren y con las que entran en la región del campo eléctrico y magnético no son iguales. Y es esta velocidad la que permite separar protones y deuterones.
    NOTA: la fuerza gravitatoria es tan pequeña frente a la fuerza electrostática y a la fuerza magnética que se desprecia.
    Última edición por oscarmuinhos; 15/11/2012 a las 22:57:41.

  5. #5
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    Predeterminado Re: proton y deuteron

    Cita Escrito por LauraLopez Ver mensaje
    porque debe ser nula para que solo pasen los deuterones? si ambos tienen la misma carga...
    Aunque el enunciado no es claro, el objetivo es que las partículas deseadas no se desvíen de su trayectoria rectilínea de manera que puedan pasar por una rendija al extremo del instrumento.

    Saludos,

    Al
    Última edición por Al2000; 15/11/2012 a las 22:50:04. Razón: Añadir cita.
    Don't wrestle with a pig in the mud. You'll both get dirty, but the pig will enjoy it. - Parafraseando a George Bernard Shaw

  6. #6
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    Predeterminado Re: proton y deuteron

    a lo que dijo oscar lo que yo diria es que pueden desviarse un poco de la linea recta y sin embargo no chochar con las paredes y por ende pasar, pero bueno asumo que como dijo Al por mas que el enunciado no lo diga debe pasar en linea recta no?

    Lo que igual no entiendo es porque planteando esa condicion pasaron los deuterones y en cambio los protones no...que fuerza esta impidiendo que los protones pasen?

  7. #7
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    Predeterminado Re: proton y deuteron

    fijate en que la fuerza magnética depende de la velocidad, por lo tanto, si protones y deuterones tienen distinta velocidad, necesitarán también distinto campo magnético para dar lugar a una fuerza magnética que equilibre la fuerza electrostática.
    La fuerza electrostática es igual para protones y deuterones (están sometidos al mismo campo E y tienen la misma carga), pero como el deuterón por ser más pesado adquiere menos velocidad al ser acelerado (a través de la diferencia de potencial que ponemos antes del selector de velocidades) el campo magnético que se necesita para equilibrar la fuerza electrostática será mayor en el caso de los deuterones.
    Y al poner un campo magnético que haga que la fuerza magnética sobre los deuterones sea igual a fuerza electrostática sobre los deuterones, estás aplicando, al mismo tiempo, una fuerza sobre magnética sobre los protones distinta de la fuerza electrostática que actúa sobre ellos, con lo cual los protones se desvían y no logran salir por la ventanilla del selector de velocidades.
    Lo entendiste ahora?
    Haz un cálculo sencillo con distintas velocidades para el protón y el deuterón y lo verás más claramente
    suerte
    Última edición por oscarmuinhos; 16/11/2012 a las 01:14:32.

  8. El siguiente usuario da las gracias a oscarmuinhos por este mensaje tan útil:

    LauraLopez (16/11/2012)

  9. #8
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    Predeterminado Re: proton y deuteron

    ahhh ahi lo vi un poco mas claro , entiendo que con esa condicion que planteas los deuterones pasaran en linea recta y los protones en cambio se desviaran pero como aseguras que se desviaran lo suficiente como para chocar con las placas y no pasar? no puede acaso la desviacion ser poca y por ende igualmente pasar? o se asume que esto no pasara?

  10. #9
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    Predeterminado Re: proton y deuteron

    Eso es cuestión del diseño. Ventana estrecha y tubo alargado aseguran que el selector de velocidades es capaz de eliminar la más pequeña diferencia de velocidad de las cargas que entran en el

  11. #10
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    Predeterminado Re: proton y deuteron

    gracias! ahi entendi bien la relacion entre ambos campos entonces es que sean iguales las fuerzas o sea

    \dst v= \frac{E}{B } donde v es la velocidad de los deuterones

    El campo B estara dirigido hacia adentro

    Y los protones se desviaran en el sentido de la fuerza magnetica
    Última edición por LauraLopez; 16/11/2012 a las 12:55:36.

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