Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 9ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick - Capítulo 24.11 - Ex. 59
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Na figura abaixo, uma partícula carregada (um elétron ou um próton) está se movendo para a direita entre duas placas paralelas carregadas separadas por uma distância d = 2,00 mm. Os potenciais das placas são = -70,0 V e = -50,0 V. A partícula partiu da placa da esquerda com uma velocidade inicial de 90,0 km/s, mas a velocidade está diminuindo.
(a) A partícula é um elétron ou um próton?
(b) Qual é a velocidade da partícula ao chegar à placa 2?
Passo 1
Letra (a)
O campo elétrico aponta para onde o potencial diminui. O potencial diminui para a esquerda. Então o campo elétrico aponta para a esquerda. Além disso, a força elétrica também é para a esquerda, já que a partícula está desacelerando. Como a força elétrica e o campo elétrico têm o mesmo sentido, a carga tem que ser positiva, ou seja, é um próton.
Passo 2
Letra (b)
Para achar a velocidade da partícula, vamos lembrar que o trabalho da força resultante é igual à variação da energia cinética.
Mas lembre se que o trabalho da força elétrica é dado por:
U é a diferença de potencial. Aí fica assim:
Passo 3
Substituindo os valores, obtemos:
Resposta
Letra (a): Próton
Letra (b):
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