Separador de semillas

Actividades

Con el puntero del ratón,

• arrastramos la flecha de color rojo para establecer la posición del condensador, h₁.
• arrastramos la flecha de color azul para establecer las dimensiones del condensador a=h₁-h₂.

Se introduce

• la diferencia de potencial entre las placas desviadoras, en el control de edición titulado Diferencia de potencial

Se pulsa el botón titulado Empieza,

Las semillas comienzan a caer desde una altura de 80 cm. Las semillas de color negro pasan sin desviarse, pero las semillas de color azul claro, son detectadas por la célula fotoeléctrica como no apropiadas, y un mecanismo les proporciona una pequeña carga eléctrica (color azul) negativa justo antes de entrar en el espacio entre las placas del condensador. Las semillas se separan de su trayectoria rectilínea y podemos medir su desviación con la regla situada en el suelo (eje X).

Datos:

• Separación entre las placas del condensador d=10 cm
• Carga que adquieren las semillas q=-1.5·10^-9 C
• Masa de las semillas m=2.38 10^-4 kg;
• Aceleración de la gravedad g=9.8 m/s²

Ejemplo:

La posición inicial de partida, h₀=80 cm, está fijada en el programa interactivo. Podemos cambiar la posición y longitud del condensador, por ejemplo h₁=60 cm y h₂=20 cm. Es decir, la longitud del condensador es de a=40 cm. Si la diferencia de potencial entre las placas deflectoras es de 25000 V.  Determinar la desviación D de la semilla cuando llega al suelo resolviendo las ecuaciones del movimiento.

• La velocidad de las semillas en el momento en que llegan a las placas del condensador y=h₁=0.6 m es: v_x1=1.98 m/s
• El campo entre las placas es E=25000/0.1=250000 N/C, y la fuerza horizontal sobre la semilla F_x=qE=3.75·10^-4 N
• Las componentes de la velocidad de las semillas cuando han salido de las placas y=h₂=0.2 m son: v_x2=0.233 m/s, v_y2=-3.43 m/s, y su desviación es x₂=0.017 m = 1.7 cm
• El resultado final, es la desviación de la semilla cuando llega al suelo D=0.03 m ó 3 cm