3. Una partícula alfa, con una energía cinética de 2 MeV, se mueve en una región en la que existe
un campo magnético uniforme de 5 T, perpendicular a su velocidad.
b) Razone que la trayectoria descrita es circular y determine su radio y el periodo de
movimiento.
e = 1,6·10-19 C ; malfa = 6,7·10-27 kg
Prueba de Selectividad, Andalucia, Reserva B 2015-2016, FISICA
Respuestas a la pregunta
b) Razone que la trayectoria descrita es circular y determine su radio y el periodo de movimiento.
La trayectoria que describe la partícula es circular, debido a que al entrar al campo magnético se crea sobre ella una fuerza magnética de tipo centrípeta ya que el movimiento de la partícula debe ser perpendicular a la dirección del campo magnético y además se crea un movimiento. Este hecho induce un movimiento circular alrededor de la fuente del campo magnético.
Para determinar el radio de giro de la partícula se aplica una sumatoria de fuerzas sobre ella:
∑F = m*a
F = m*a
Como el origen de la fuerza es centrípeta se tiene que ac = V^2/r
F = m*V^2/r
Datos:
F = 7,823*10^-12 N
m = 6,7*10^-27 kg
V = 9779662,113 m/s
Sustituyendo los valores se tiene que:
7,823*10^-12 = (6,7*10^-27)*(9779662,113)^2/r
r = 0,082 m = 8,2 cm
El radio es de 8,2 cm.
Para calcular el periodo de giro de la partícula se tiene una velocidad constante y un perímetro de:
P = 2*π*r = 2*π*(0,082) = 0,515 m
El periodo se calcula como:
T = P/V
T = 0,515/9779662,113 = 5,268*10^-8 s
El periodo es 5,268*10^-8 s.
PRUEBA DE SELECTIVIDAD ANDALUCIA CONVOCATORIA RESERVA B 2015-2016 FÍSICA.