Enunciado

Uma partícula carregada de 2,00   g é liberada a partir do repouso em uma região que tem um campo elétrico uniforme de E → = 300   N / C   i ^ . Depois de percorrer uma distância de 0,500   m nesta região, a partícula tem uma energia cinética de 0,120   J . Determine a carga da partícula.

Passo 1

Se a energia cinética da partícula é de 0,120   J , então poderemos encontrar o valor de sua velocidade:

K = 1 2 m v 2 0,120 = 1 2 2 × 10 - 3 v 2 v = 10,95   m / s

Passo 2

Como o campo elétrico é uniforme, a aceleração da partícula é constante. Sendo assim, podemos aplicar Torricelli, notando que a força elétrica é E q , de modo que a aceleração será dada por m a = E q ⟹ a = E q / m . Assim:

v 2 = v 0 2 + 2 a Δ s 19,95 2 = 0 2 + 2 E q m Δ s 120 = 2 300 ⋅ q 2 × 10 - 3 ⋅ 0,500 q = 8,00 × 10 - 4   C

Resposta

A carga será 8,00 × 10 - 4   C .

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