Math Problem Statement
Ley de Coulomb: La separación qué existe entre las cargas idénticas de valor 4.44 con una magnitud de campo eléctrico de 2.938 si el electrón tarda 1,8x10^-8 seg y una aceleración de 1.5
Solution
Para resolver este problema, podemos desglosar la información proporcionada y aplicar la Ley de Coulomb para entender las interacciones de las cargas en relación con el campo eléctrico y el tiempo que toma el electrón en moverse.
Dada la información:
- Cargas:
- Campo eléctrico:
- Tiempo:
- Aceleración:
Vamos a resolver paso a paso:
1. Determinación de la Fuerza en base a la aceleración del electrón
La fuerza neta sobre el electrón (suponiendo una masa conocida) se puede obtener con la segunda ley de Newton: donde es la masa del electrón, aproximadamente .
Sustituyendo los valores:
2. Relación entre la Fuerza y el Campo Eléctrico
El campo eléctrico entre dos cargas puede expresarse como: donde sería la carga del electrón (en valor absoluto) .
Usando el valor de encontrado:
Este valor no coincide con el valor dado del campo eléctrico , lo que indica que la separación se debe calcular con la Ley de Coulomb.
3. Aplicación de la Ley de Coulomb para encontrar la Separación
La Ley de Coulomb establece que la fuerza entre dos cargas y separadas por una distancia es: donde .
Reorganizando para : Sustituyendo los valores para obtener :
¿Te gustaría que continúe con los detalles o tienes alguna pregunta sobre el procedimiento?
Aquí tienes algunas preguntas relacionadas:
- ¿Cómo afecta el valor de la carga a la fuerza de atracción o repulsión?
- ¿Por qué es importante el valor de la constante de Coulomb en estos cálculos?
- ¿Cuál sería la fuerza si las cargas fueran distintas?
- ¿Cómo se calcula la aceleración de una partícula en un campo eléctrico?
- ¿Cómo afecta la distancia entre cargas al valor del campo eléctrico?
Tip: Recuerda que al doblar la distancia entre dos cargas, la fuerza entre ellas se reduce cuadráticamente.
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Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Electrostatics
Coulomb's Law
Electric Fields
Newton's Second Law
Formulas
Coulomb's Law: F = k * (q1 * q2) / r^2
Electric field formula: E = F / q
Newton's Second Law: F = m * a
Theorems
Coulomb's Law
Newton's Second Law of Motion
Suitable Grade Level
Grades 11-12
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