Um elétron é projetado com uma velocidade horizontal de 8,2 times 10^6 m / s no interior de um campo elétrico que exerce sobre ele uma força vertical constante de 4,0 times 10^-16 N. A massa do elétron vale 9,1 times 10^-31 kg. Determine a deflexão vertical do elétron durante o intervalo de tempo em que ele avança 2,5 cm horizontalmente

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que um elétron entra com velocidade horizontal de numa “região” onde há uma força constante para cima ou para baixo de . A massa do elétron é . A gente precisa achar quanta distância ele “desce” (ou “sobe”) enquanto avança pra frente.
Conteúdo que vamos usar:
  • Movimento uniforme na direção horizontal (velocidade constante).
  • Movimento uniformemente acelerado (MRUV) na direção vertical, já que a força vertical é constante.
  • Segunda lei de Newton ( ).
  • Equações do MRUV ( ).

Passo 2

Primeiro a gente descobre o tempo que ele leva pra percorrer os t = De na horizontal. Como ali não tem aceleração, vale
t = 0,0258,2times10^6 approx 3,05times10^-9 s
Onde e .

Passo 3

Agora a gente calcula a aceleração vertical a = Fm = 4,0times10^-169,1times10^-31 approx 4,4times10^14 m/s^2 usando .

Passo 4

Com De e De calculados, aplicamos a fórmula do MRUV para a deflexão vertical :
Substituindo:

Resposta

A deflexão vertical do elétron é aproximadamente (2,0 mm).

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