Qual o trabalho que deve ser realizado sobre um elétron para ace-lerá-lo do repouso até uma velocidade de
?
Passo 1
O enunciado pede o trabalho necessário para acelerar um elétron do repouso até uma velocidade de
. Como a velocidade é próxima à da luz, precisamos usar a teoria da relatividade restrita e calcular a energia cinética relativística, que coincide com o trabalho realizado.
Passo 2
Em relatividade, a energia cinética de uma partícula de massa
acelerada até a velocidade
é
onde
No nosso caso
, logo
Passo 3
Substituindo em
, com
temos primeiro
de onde
Passo 4
Para dar uma ideia em unidades comuns de física de partículas, convertemos para elétron-volts usando
:
Resposta
O trabalho a ser realizado é aproximadamente