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Mensaje 05 Abr 10, 15:43  17530 # 1



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Hola, no entiendo este ejercicio: :think:

Se utiliza un espectrómetro de masas para analizar el contenido isotópico de una muestra de uranio. Se excita la muestra hasta que todos los átomos se convierten en iones con carga +1. A continuación, se aceleran con una diferencia de potencial de 2kV y se les hace entrar en una región donde hay un campo magnético de 1,5T perpendicular a la dirección en la que se desplazan los iones.

Para detectarlos se utiliza una placa fotográfica que recoge el impacto después de que las cargas hayan recorrido una semicircunferencia (espectrómetro de masas). Calcula a qué distancia del punto de entrada en la cámara se detectarán los isótopos U-235 y U-238.
Datos: Qprotón=1,6x10-19C; u=1,67x10-27kg

Por favor, ¿me podríais ayudar?

Muchas gracias de antemano.
Saludos
          
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Mensaje 05 Abr 10, 21:47  17537 # 2


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Hola,

Al entrar una carga eléctrica 'q' en un campo 'B', éste ejerce una fuerza:

F = q·(V×B)  

Su módulo es:    F = q·V·B·sen α      (α es el ángulo entre V y B)

Al ser perpendiculares:

F = q·V·B

Esta fuerza es perpendicular a V y a B (producto vectorial ×) y produce un cambio en la dirección de V (aceleración centrípeta - V²/R). Aplicando la ley de Newton:

∑F = m·ac = m·V²/R

La única fuerza que actúa es la magnética:

q·V·B = m·V²/R      =>    R = m·V/(q·B)

La distancia pedida es el diámetro '2R'

Los que tienen más masas recorren un círculo mayor (más inercia)

Campo magnético (Wiki)


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Mensaje 05 Abr 10, 21:55  17538 # 3


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Muchísimas gracias por tus explicaciones.
Feliz semana.
          
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Mensaje 05 Abr 10, 22:22  17540 # 4


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Hola,

Pero ahora mi duda es cómo hallar la velocidad de cada isótopo, ya que el ejercicio sólo dice que se aceleran con una diferencia de potencial de 2 kV.
          
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Mensaje 05 Abr 10, 22:35  17542 # 5


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Conservación de energía:

∆Ec = -∆Ep = -q·∆V

½·m·V² = -q·∆V    =>    V² = -2·q·∆V/m     (pon ∆V < 0)   y te queda:

V = √2·q·∆V/m


ImagenImagen
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Mensaje 06 Abr 10, 20:13  17551 # 6


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Vale, muchas gracias.
          
       


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