Um próton é colocado em um campo elétrico uniforme e, em seguida, liberado. No próximo instante, um elétron é colocado em um campo elétrico uniforme e, em seguida, liberado. Sobre essa situação, responda:
(a) Sobre essas duas partículas atua uma força de mesma magnitude?

Passo 1

Então, vamos lá! Temos um próton e um elétron que são colocados em um campo elétrico uniforme e depois liberados. A pergunta é: Essas duas partículas sofrem uma força de mesma magnitude? Para resolver isso, vamos usar os conceitos de força elétrica e carga das partículas.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar que a força elétrica que atua sobre uma partícula em um campo elétrico é dada pela fórmula:
F = q cdot E
Aqui, $ F $ é a força, $ q $ é a carga da partícula e $ E $ é a intensidade do campo elétrico.

Passo 3

Vamos identificar as cargas das partículas:
  • Próton: Possui carga positiva igual a $ +e $, onde $ e $ é a carga elementar ($ e \approx 1,6 \times 10^{-19} $ C).
  • Elétron: Possui carga negativa igual a $ -e $.

Passo 4

Agora, aplicando a fórmula da força para cada partícula:
  • Força no próton:
Fp = qp cdot E = (+e) cdot E
  • Força no elétron:
Fe = qe cdot E = (-e) cdot E

Passo 5

Observamos que as magnitudes das cargas são iguais ($ |q_p| = |q_e| = e $). Portanto, ao calcular as magnitudes das forças:
|qp| = |qe| = e
|Fp| = |e cdot E| = eE
Ambas as magnitudes são iguais a $ eE $.

Resposta

Sim, o próton e o elétron sofrem forças de mesma magnitude quando colocados em um campo elétrico uniforme.

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