Um elétron (carga
) com velocidade
entra numa região de campo elétrico uniforme
. Após um tempo
ele sai da região de campo. Qual o valor da velocidade de saída e qual o ângulo que esse vetor faz como o eixo
?
Passo 1
Beleza, aqui o enunciado diz que um elétron (carga “
”, lembrando que a carga real é
, mas vamos usar o módulo) entra com velocidade inicial
num campo elétrico uniforme
e sai depois de um tempo
.
Isso é matéria de eletromagnetismo e cinemática: vamos precisar de
Isso é matéria de eletromagnetismo e cinemática: vamos precisar de
- Lei de Newton
; - Força elétrica
; - Equações do movimento uniformemente acelerado, tipo
Passo 2
Primeiro, qual é a força sobre o elétron?
Pela segunda lei de Newton:
Ou seja, não há aceleração em
(porque nada empurra o elétron em
) e em
ela é constante, igual a
Passo 3
Agora achamos as componentes da velocidade em qualquer tempo
usando
Como
Passo 4
O vetor velocidade de saída é então
Pra achar o ângulo
Logo
que é um ângulo abaixo do eixo
Resposta
Velocidade de saída:
Ângulo com o eixo