Se os elétrons de um feixe têm uma energia de 2.000 eV , determine a componente vertical da velocidade dos elétrons depois de passarem entre as placas, se o campo elétrico é
.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que um feixe de elétrons tem energia de 2 000 eV (isso é a energia cinética que eles têm antes de entrar entre as placas) e que o campo elétrico entre as placas é
.
Conteúdo: Física – movimento de carga em campo elétrico, aceleração e cinemática.
O que vamos precisar:
Conteúdo: Física – movimento de carga em campo elétrico, aceleração e cinemática.
O que vamos precisar:
- Converter a energia de elétron-volts (eV) para joules e achar a velocidade horizontal inicial
usando
. - Calcular a aceleração vertical
. - Determinar o tempo de voo
entre as placas, que é dado por , onde é o comprimento (distância horizontal) das placas. - Finalmente obter a componente vertical da velocidade ao sair das placas:
.
Observação: faltou no enunciado o valor de
, comprimento que os elétrons percorrem entre as placas. Sem esse dado não dá para achar o tempo de voo e, portanto, não dá para obter o valor numérico de
.
Passo 2
Converter a energia em joules e achar
.
- Energia
. - Usando
, com :
Passo 3
Calcular a aceleração vertical
:
- A carga do elétron
. -
Passo 4
Expressar
em função de
:
- Tempo de voo entre as placas:
. - Então
Resposta
Para calcular numericamente a componente vertical
, falta o valor do comprimento
das placas. Sem esse dado não dá para obter o valor final de
.