Um elétron, inicialmente na posição
, é acelerado a partir do repouso por um campo elétrico constante e uniforme,
, na direção
. Determine sua posição
e energia
em função do tempo.
Passo 1
A questão trata de um elétron (carga
, massa
) inicialmente em repouso em
, sob a ação de um campo elétrico constante e uniforme
na direção
. Vamos usar leis de Newton e cinemática para achar
e depois a energia cinética
.
Passo 2
A força elétrica sobre o elétron é
. Pela segunda lei de Newton,
, obtemos a aceleração constante \
Passo 3
Integrando a aceleração constante com as condições iniciais
e
, temos primeiro a velocidade: \
Em seguida, a posição: \
Passo 4
A energia cinética
. Substituindo
: \