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.
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
C. Nosso objetivo é:
a) Encontrar a intensidade do campo elétrico entre as placas.
b) Calcular a força elétrica que atua sobre o elétron.
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 (
) em placas paralelas pode ser calculado usando a fórmula:
Onde:
-
é a tensão (12 V) -
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:
Agora, substituímos os valores na fórmula do campo elétrico:
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 (
) que atua sobre o elétron. A força elétrica pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a carga do elétron ( C) -
é o campo elétrico que acabamos de calcular (600 V/m)
Passo 5
Substituímos os valores na fórmula da força elétrica:
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
N.