Solucions Física en context

Q16

Una partícula arriba a un detector on deixa una traça que mostra que ha descrit un arc de 3 cm de radi en el sentit de les agulles del rellotge (Figura 21). A la regió del detector hi ha un potent camp magnètic de 2 T dirigit cap a "dins del paper". Tenim motius per creure que la càrrega de la partícula ha de ser de 1,6·10^-19C o bé -1,6·10^-19C. Indiqueu si la partícula és positiva o negativa i calculeu la seva quantitat de moviment.

L'expressió de la força que provoca un camp magnètic a una partícula amb velocitat és:

$F amb fletxa dreta a sobre igual q per parèntesi esquerre v amb fletxa dreta a sobre multiplicació en creu B amb fletxa dreta a sobre parèntesi dret$

i tenim la següent situació:

Si apliquem correctament el producte vectorial o la regla de la mà dreta comprovarem que la partícula ha de ser negativa per a realitzar aqeust moviment.

El mòdul de la quantitat de moviment és:

$p espai igual espai m per v$

com desconeixem la massa de la partícula, a través de l'expressió de la força tenim:

$obre taula atributs alineació columna right fin atributs fila cel·la F igual q per v per B fi cel·la fila cel·la F igual m per fracció v al quadrat entre R fi cel·la fi taula tanca claus fletxa dreta m per fracció v al quadrat entre R igual q per v per B fletxa dreta m igual fracció numerador q per B per R entre denominador v fi fracció$

Si substituïm la massa a l'expressió de la quantitat de moviment:

$p igual fracció numerador q per B per R entre denominador ratllat diagonal cap amunt v fi fracció per ratllat diagonal cap amunt v igual q per B per R$

$p igual 1 coma 6 per 10 elevat a menys 19 fi elevat per 2 per 0 coma 03$

$envoltori caixa p igual 9 coma 6 per 10 elevat a menys 21 fi elevat estil en línia fracció numerador k g per m entre denominador s fi fracció fi estil fi envoltori$