Resolver el problema buscando datos partículas,
y comprobar el resultado al concluir
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Problema 05. El acelerador de Van de Graaf
La diferencia de potencial entre dos
puntos es la diferencia de
energías de la unidad de carga entre esos puntos. Por ello cualquier carga q si se desplaza impulsada por el campo eléctrico entre dos puntos cuya
diferencia de potencial es ∆V ganará una energía q*∆V
Dado que en este caso se aceleran
protones, ganarán una energía
Eganada=1,6*10-19*3*106=4,8*10-13 J
El electronvoltio (eV) es una
unidad de energía usada en física de partículas para tener una idea
comparativa mejor de las energías de estas, ya que expresadas en julios
resultan unos valores muy pequeños. Corresponde a la energía que adquiere un
electrón acelerado por una diferencia de potencial de un voltio. Lógicamente
es
1 eV=1,6*10-19 C*1 J/C=1,6*10-19 J
Por ello la energía antes hallada en eV será
Eganada=(4,8*10-13 J)/(1,6*10-19 J)=3 MeV
Si la diferencia de potencial
entre inicio y salida del tubo acelerador es ∆V y la velocidad inicial se desprecia, la energía cinética con la que sale la partícula
procede de la suministrada por el tubo. Por ello
4,8*10-13=½*1,67*10-27*v2 v=23,98*106 m/s
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