Um elétron é abandonado entre duas placas paralelas, eletrizadas por meio de uma bateria, conforme o esquema representado.
A distância entre as placas é 2cm e a tensão fornecida pela bateria é 12 V. Sabendo que a carga
do elétron é
19 1,6 10 C,  determine: a) a intensidade do vetor campo elétrico gerado entre as placas. b) o valor da força elétrica sobre o elétron.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão trata de um elétron que é solto entre duas placas paralelas que estão conectadas a uma bateria. A distância entre as placas é de 2 cm e a bateria fornece uma tensão de 12 V. Sabemos que a carga do elétron é -1,6 times 10^-19 C. Nosso objetivo é:
a) Encontrar a intensidade do campo elétrico entre as placas.
b) Calcular a força elétrica que atua sobre o elétron.
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre campo elétrico e força elétrica, além de utilizar algumas fórmulas básicas da eletrostática.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir a intensidade do campo elétrico entre as placas. O campo elétrico ( E) em placas paralelas pode ser calculado usando a fórmula:
E = Vd
Onde:
  • V é a tensão (12 V)
  • d é a distância entre as placas (2 cm, que precisamos converter para metros para manter as unidades consistentes)

Passo 3

Vamos converter a distância de 2 cm para metros:
2 cm = 0,02 m
Agora, substituímos os valores na fórmula do campo elétrico:
E = 12 V0,02 m = 600 V/m

Passo 4

Então, o campo elétrico entre as placas tem uma intensidade de 600 V/m.
Agora, vamos para a segunda parte. Queremos encontrar a força elétrica ( F) que atua sobre o elétron. A força elétrica pode ser calculada usando a fórmula:
F = q times E
Onde:
  • q é a carga do elétron ( -1,6 times 10^-19 C)
  • E é o campo elétrico que acabamos de calcular (600 V/m)

Passo 5

Substituímos os valores na fórmula da força elétrica:
F = (-1,6 times 10^-19 C) times 600 V/m = -9,6 times 10^-17 N
O sinal negativo indica que a força está na direção oposta ao campo elétrico, o que faz sentido já que o elétron tem carga negativa.

Resposta

a) A intensidade do campo elétrico entre as placas é de 600 V/m.
b) A força elétrica sobre o elétron é de -9,6 times 10^-17 N.

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