Comprender los conceptos
* Fuerza eléctrica: Una partícula cargada experimenta una fuerza en un campo eléctrico. La magnitud de esta fuerza viene dada por:
F =QE
dónde:
* F es la fuerza
* Q es la carga de la partícula
* E es la fuerza del campo eléctrico
* La segunda ley de Newton: Esta ley establece que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre ella e inversamente proporcional a su masa:
a =f/m
dónde:
* a es la aceleración
* F es la fuerza neta
* m es la masa
Derivación
1. Fuerza en Electron: La fuerza sobre un electrón (carga -e) en un campo eléctrico es:
F_electron =-ee
2. Fuerza sobre protón: La fuerza sobre un protón (carga +e) en el mismo campo eléctrico es:
F_proton =+ee
3. Aceleración del electrón: Usando la segunda ley de Newton:
a_electron =f_electron / m_electron =(-ee) / m_electron
4. Aceleración de Proton: Usando la segunda ley de Newton:
a_proton =f_proton / m_proton =(ee) / m_proton
5. Relación de aceleraciones: Divida la aceleración del electrón por la aceleración del protón:
(a_electron) / (a_proton) =[(-ee) / m_electron] / [(ee) / m_proton]
Simplificando, obtenemos:
(a_electron) / (a_proton) =- (m_proton / m_electron)
resultado
La relación de la aceleración del electrón a la aceleración del protón es igual a la relación negativa de sus masas . Dado que el protón es mucho más pesado que el electrón, el electrón experimentará una aceleración mucho mayor en el mismo campo eléctrico.
Nota importante: El signo negativo indica que el electrón y el protón aceleran en direcciones opuestas debido a sus cargas opuestas.
