Question

Una partícula electrizada con + 21uc se halla ubicada fijamente en el origen de coordenadas. si a 9m de esta se abandonado otra partícula electrizada con +24uc y de 2 g de masa determine la rapidez con la que llegará al infinito

Answer 1

La partícula libre llega al infinito con una velocidad de 22,4 metros por segundo.

Explicación:

Para hallar la velocidad de la partícula en el infinito podemos aplicar la conservación de la energía asumiendo que la energía potencial eléctrica se transforma en energía cinética. El potencial del punto inicial es la diferencia de potencial entre este punto y el infinito:

$V=k\frac{Q_1}{r}=9\times 10^{9}\frac{Nm^2}{C^2}\frac{2,1\times 10^{-5}}{9m}\\\\V=21.000V$

La ecuación de energía que nos permite calcular la velocidad final de la partícula es:

$Q_2V=\frac{1}{2}mv^2$

De aquí despejamos la velocidad:

$v=\sqrt{\frac{2Q_2V}{m}}=\sqrt{\frac{2.2,4\times 10^{-5}C.21000V}{0,002kg}}\\\\v=22,4\frac{m}{s}$