A aceleração de uma partícula em um campo depende da razão carga massa da partícula. Calcule: a) Calcule q / m para um próton e determine sua aceleração em um campo elétrico uniforme que tem módulo de 200 N / C.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente vai trabalhar com Eletrostática, focando na relação entre carga elétrica e massa de uma partícula. Precisamos calcular a razão para um próton e, depois, usar isso para encontrar a aceleração desse próton num campo elétrico uniforme de .

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a razão carga massa para um próton. Sabemos que a carga de um próton é coulombs, e a massa de um próton é aproximadamente kg.

Passo 3

Então, a razão qm = 1,602 times 10^-19 , C1,673 times 10^-27 , kg approx 9,58 times 10^7 , C/kg fica assim:

Passo 4

Agora, vamos encontrar a aceleração F = qE do próton no campo elétrico uniforme. A relação entre a força elétrica ma = qE implies a = qm E , a carga e o campo elétrico é dada por:
E pela segunda lei de Newton, , então:

Passo 5

Substituindo a razão a = 9,58 times 10^7 , C/kg times 200 , N/C = 1,916 times 10^10 , m/s^2 que calculamos e o valor do campo elétrico :

Resposta

A razão para um próton é aproximadamente e sua aceleração no campo elétrico de é .

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