Resolver el problema consultando datos partículas,
y comprobar el resultado al concluir.
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Problema 01. Las fuerzas entre protones
De las tres fuerzas que aparecen
la F1 es la atracción
gravitacional. Tiene la dirección de la recta que une las cargas y
su valor depende
de las masas mp de los
protones y de r. En el S.I:
FG=(G*mp*mp)/r2=(6,67*10-11*(1,67*10-27)2)/0,62=5,17*10-64 N La segunda fuerza F2 es la electrostática que por ser hecha por cargas de igual signo es repulsiva y en la dirección de la recta que une las cargas. Su valor depende de las cargas qp de los protones y de r.
FE=(k*qp*qp)/r2=(9*109*(1,60*10-19)2)/0,62=6,4*10-28 F La tercera fuerza F3 es la fuerza magnética Fm que viene dada por la ecuación general del magnetismo y que se escribe,
llamando qp a la carga de los protones, r los mismos
del caso anterior, vA y vB las
velocidades de cada una de las cargas,
un vector unitario que se origina
en la carga procedente de A y apunta hacia la de B en la
dirección de la recta que las une y k una constante k=10-7 (S.I):
Como puede observarse hay un doble
producto vectorial de forma que
el vector entre corchetes tiene
dirección normal a la pantalla y sentido hacia el observador y dado que va
está en el plano de la pantalla el vector Fm
tiene dirección vertical en ese
plano y sentido hacia abajo. A la expresión entre corchetes se la representa
por
B y se la denomina intensidad del campo
magnético que crea la carga procedente de A en el punto dónde se
halla la procedente de B.
Recordando el cálculo de las velocidades en función de la tensión aplicada (Ver problema 6 de Electrostática q*∆V =1/2*m*v2) sale para vB=437.741 m/s y para vA=479.521
m/s. Recordando también el módulo del vector producto vectorial:
Fm=(1,6*10-19*437.741*10-7*1,6*10-19*479.521*sen60*)/(0,6)2=1,29*10-33 N
De las tres fuerzas la
más intensa es la electrostática, le sigue la magnética y la más débil es la gravitacional.
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