Problema 72-5    Fuente:   Problema 22.11 - página 18 - TIPLER, Paul - MOSCA, Gene -    Libro: Física - Vol. 2 - 4ª Edição - Ed. LTC.

Un electrón entra en un campo eléctrico uniforme con E^→ = - 2.000   j^→ N/C y con velocidad inicial v_o^→ = 10⁶   i^→ m/s perpendicular al campo.

a) compare la fuerza gravitacional que actúa sobre el electrón con la fuerza eléctrica en el campo.

b) ¿Cuánto se desviará el electrón de la horizontal después de avanzar 1 cm en la dirección x?

Solución del Problema 72-5   

Item a   

Para calcular la relación entre la fuerza eléctrica F_y = - e E y la fuerza gravitacional F_g = m g, simplemente calcula el cociente entre ellos, o

Realizando el cálculo encontramos

Item b   

Como el electrón tiene una carga negativa, viajará en la dirección opuesta al campo eléctrico, como podemos ver en la ilustración de Figura 72-05.1.

La desviación vertical en función de la aceleración y el tiempo viene dada por

Por otro lado, sabemos que t = x / v_o y también a = (y E) / m. Entonces, reemplazando en la ecuación de h, obtenemos

Al hacer la sustitución numérica y realizar el cálculo, encontramos