NO ME SALEN
   (APUNTES TEORICOS Y EJERCICIOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   ELECTRICIDAD

 

 
4) La intensidad del campo eléctrico uniforme entre dos placas en un tubo de un osciloscopio es de 200 V/cm:
a) ¿Cuál es la fuerza ejercida sobre un electrón cuando pasa entre ellas?
b) ¿Cuál es la aceleración de un electrón cuando está sometido a esta fuerza?
c) Comparar con la aceleración debida a la atracción gravitatoria.
 

No te dejes amedrentar por no saber qué es un osciloscopio: no tiene importancia. Lo que importa y te alcanza para resolver el problema es que un electrón (un corpúsculo cuya carga eléctrica es una constante conocida hasta por el almacenero de la esquina) atraviesa un campo eléctrico uniforme cuyo valor es dato en el enunciado.

En tal situación actúa sobre el electrón una fuerza electrostática que podés calcular fácilmente. Te hice un esquema de la situación por si te cuesta imaginártela.

   
   

De la definición de campo eléctrico deducimos:

F = E . q

F = 200 V/cm . e-

F = 2 x 104 V/m . 1,602 x 10-19 C

Ahora tenés que acordarte de la identidad: V/m = N/C

F = 2 x 104 N/C . 1,602 x 10-19 C

   

F = 3,2 x 10-15 N

   

Uno está tentado de preguntarse cómo una fuerza tan pequeña -mil billonésimas de newton- puede desviar al electrón. La respuesta está contenida en la segunda pregunta del ejercicio.

Como cualquier cuerpo del universo el electrón obedece la segunda ley de Newton, de modo que

a = F / me

a = 3,2 x 10-15 N / 9,109 x 10-31 kg

  advertencia sobre defecto de tipeo en
No me salen

a = 3,5 x 1015 m/s²

   
La última pregunta te la dejo a vos. Está para que te des cuenta que la aceleración de caída -la de la gravedad- es despreciable respecto de la que le produce el par de placas cargadas. Hacelo.  
Desafío: Primero: ahora sí... podés tratar de averiguar qué es un osciloscopio. Segundo: ¿me podrás decir qué tipo de curvas describe la trayectoria del electrón durante el viaje?  
   
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Nunca toques un electrón con la punta de tu dedo (se te puede quedar pegado y después no te lo sacás más). Última actualización oct-07. Buenos Aires, Argentina.