Un protón que se mueve con una velocidad de vo = 3.0 * 10 ^ 4 m / s se proyecta en un ángulo de 30o sobre un plano horizontal. Si un campo eléctrico de 400 N / C está actuando hacia abajo, ¿cuánto tiempo tarda el protón en regresar al plano horizontal?

Un protón que se mueve con una velocidad de vo = 3.0 * 10 ^ 4 m / s se proyecta en un ángulo de 30o sobre un plano horizontal. Si un campo eléctrico de 400 N / C está actuando hacia abajo, ¿cuánto tiempo tarda el protón en regresar al plano horizontal?
Anonim

Simplemente compara el caso con un movimiento de proyectil.

Bueno, en un movimiento de proyectil, actúa una fuerza constante hacia abajo que es la gravedad; aquí, descuidando la gravedad, esta fuerza solo se debe a la reposición por el campo eléctrico.

La carga positiva de protones se repone a lo largo de la dirección del campo eléctrico, que se dirige hacia abajo.

Entonces, aquí comparando con #sol#, la aceleración a la baja será # F / m = (Eq) / m # dónde,#metro# es la masa,# q # Es la carga del protón.

Ahora, sabemos que el tiempo total de vuelo para un movimiento de proyectil se da como # (2u sin theta) / g # dónde,# u # Es la velocidad de proyección y # theta # Es el ángulo de proyección.

Aquí, reemplazar #sol# con # (Eq) / m #

Por lo tanto, el tiempo para volver al plano horizontal es # T = (2u sin theta) / ((Eq) / m) #

Ahora, poniendo # u = 3 * 10 ^ 4, theta = 30 ^ @, E = 400, q = 1.6 * 10 ^ -19, m = 1.67 * 10 ^ -27 #

Obtenemos,# T = 0.78 * 10 ^ -6 = 7.8 * 10 ^ -7s #