Exercícios Resolvidos de Energia Potencial e Trabalho

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Enunciado

Um elétron-volt ( e V ) é, por definição, a energia cinética adquirida por um elétron quando acelerado, a partir do repouso, por uma diferença de potencial 1,0   V . Considerando a massa do elétron 9,0 ⋅ 10 - 31   k g e sua carga elétrica em valor absoluto 1,6 ⋅ 10 - 19   C , a velocidade do elétron com energia cinético 1,0   e V tem valor aproximado

Passo 1

Primeiro, vamos chamar de U a energia potencial elétrica adquirida por um elétron quando colocado em uma diferença de potencial de 1 , 0   V . Então temos que

U = q ⋅ V

Onde q é a carga e V a diferença de potencial. Então, para o caso do elétron a uma diferença de potencial de 1,0   V , temos que

U = 1,6 ⋅ 10 - 19 ⋅ 1 = 1,6 ⋅ 10 - 19   J

E U corresponde a energia cinética do elétron como foi dito na questão. Você lembra de como é a energia cinética?! Física 1 passou faz tempo né?! Então eu vou te lembrar, a energia cinética K é dada por

K = 1 2 m v 2

Beleza, agora a gente sabe que K = U , então

U = 1 2 m v 2

Agora, substituindo os valores que foram dados no enunciado

1,6 ⋅ 10 - 19 = 1 2 ⋅ 9,0 ⋅ 10 - 31 ⋅ v 2

3,2 ⋅ 10 - 19 = 9,0 ⋅ 10 - 31 ⋅ v 2

v 2 = 3,55 ⋅ 10 11

v ≈ 595.818,7644 ≈ 6,0 ⋅ 10 5   m / s

Resposta

v ≈ 6,0 ⋅ 10 5   m / s

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