. Um elétron é liberado a partir do repouso em um campo elétrico uniforme de módulo
. Determine a aceleração do elétron. (Ignore os efeitos da gravitação).
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um exercício de Física, mais especificamente de Eletrostática e Dinâmica. A questão diz que um elétron é liberado do repouso em um campo elétrico uniforme de intensidade
. Nosso objetivo é descobrir qual é a aceleração desse elétron, ignorando os efeitos da gravidade. Para resolver isso, vamos precisar entender como a força elétrica age sobre o elétron e como essa força gera uma aceleração.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a Lei de Coulomb, que nos diz que a força (
) exercida por um campo elétrico (
) sobre uma carga elétrica (
) é dada por:
Aqui,
é a carga do elétron e
é a intensidade do campo elétrico.
Passo 3
Sabemos que a carga de um elétron é negativa e possui valor de
. Porém, como estamos interessados apenas na magnitude da aceleração, podemos considerar o valor positivo da carga:
Passo 4
Agora, substituímos os valores na fórmula da força:
Então, a força que age sobre o elétron é de
.
Passo 5
Para encontrar a aceleração (
) do elétron, usamos a segunda Lei de Newton, que relaciona força, massa e aceleração:
Rearranjando para encontrar
:
Aqui,
é a massa do elétron, que é
.
Passo 6
Substituímos os valores na fórmula da aceleração:
Portanto, a aceleração do elétron é de aproximadamente
.
Resposta
A aceleração do elétron é aproximadamente
.