Um elétron com uma velocidade de 1,2.10^7 m / s penetra horizontalmente em uma região onde está sujeito a uma força resultante vertical constante de 4,5 cdot 10^7 N. A massa do elétron é 9,11.10^-31 kg. Determine a deflexão vertical sofrida pelo elétron enquanto percorre uma distância horizontal de 30 mm .

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que um elétron entra com velocidade horizontal de numa região onde sofre uma força vertical constante de . A massa dele é . A gente quer saber quanto ele “cai” verticalmente (deflexão ) enquanto anda 30 mm (ou seja, ) para a frente.
Conteúdo: é um movimento em duas direções independentes – horizontal sem aceleração e vertical com aceleração constante. Vamos usar:
  1. para achar o tempo de queda;
  2. (segunda lei de Newton);
  3. (cinemática com aceleração constante). Aqui .

Passo 2

Calcular o tempo t ;=;De que o elétron leva para percorrer os 30 mm:

Passo 3

Calcular a aceleração vertical ay ;=;4,5times10^7,N9,11times10^-31,kg ;approx;4,94times10^37,m/s^2 usando :

Passo 4

Como a velocidade inicial vertical é zero ( y ;=;12,ay,t^2 ;=;tfrac12;l(4,94times10^37r);l(2,5times10^-9r)^2 ), a deflexão vertical é só
(2,5times10^-9)^2 = 6,25times10^-18, 4,94times6,25 = 30,875,
Calculando a parte numérica:
y = tfrac12 times 30,875times10^37-18 = 15,4375times10^19 = 1,54times10^20,m
então

Resposta

A deflexão vertical sofrida pelo elétron é aproximadamente
boxedy approx 1,5times10^20,m

Exercícios relacionados