QUESTAO 48

Se a diferença de potencial elétrico entre dois pontos é de 1,5 \times 10^{9} V, qual é a variação na energia potencial elétrica sofrida por um elétron entre estes dois pontos? A massa, m_{e}, e a carga, e, do elétron são, respectivamente m_{e}=9,1 \times 10^{-31} \mathrm{~kg} e e=1,6 \times 10^{-19} \mathrm{C}.
a) 3,8 \times 10^{-9} \mathrm{~J}.
b) 1,1 \times 10^{-10} \mathrm{~J}.
c) 2,5 \times 10^{-9} \mathrm{~J}.
d) 9,4 \times 10^{-10} \mathrm{~J}.

Passo 1

O enunciado dá a diferença de potencial elétrico entre dois pontos como \Delta V = 1,5 \times 10^{9}\,\mathrm{V} e pede a variação de energia potencial elétrica de um elétron, cujo valor de carga é e = 1,6 \times 10^{-19}\,\mathrm{C}. O conteúdo é a relação entre variação de energia potencial elétrica e diferença de potencial:
\Delta U = q\,\Delta V.

Passo 2

Para um elétron, a carga é q = -e = -1,6 \times 10^{-19}\,\mathrm{C}. Então
\Delta U = (-1,6 \times 10^{-19}\,\mathrm{C}) \times (1,5 \times 10^{9}\,\mathrm{V}).

Passo 3

Multiplicando os números:
1,6 \times 1,5 = 2,4 \quad\text{e}\quad 10^{-19} \times 10^{9} = 10^{-10},
logo
\Delta U = -2,4 \times 10^{-10}\,\mathrm{J}.

Passo 4

O sinal negativo indica que a energia potencial do elétron diminui ao atravessar essa diferença de potencial. Em módulo, a variação é
|\Delta U| = 2,4 \times 10^{-10}\,\mathrm{J}.

Passo 5

Nenhuma das alternativas fornecidas coincide com \pm2,4\times10^{-10}\,\mathrm{J}. Portanto, não há alternativa correta entre as apresentadas.

Resposta

Não há alternativa correta. A variação de energia potencial é \Delta U = -2,4 \times 10^{-10}\,\mathrm{J} (módulo 2,4 \times 10^{-10}\,\mathrm{J}).

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