Um elétron se desloca paralelamente ao eixo
e tem velocidade inicial de
na origem. Sua velocidade é reduzida para
no ponto
. Calcule a diferença de potencial elétrico entre a origem e esse ponto. Use que a carga do eletron é
e massa
.
Escolha uma opção:
A.
B.
C.
D. nenhuma das outras
Escolha uma opção:
A.
B.
C.
D. nenhuma das outras
Passo 1
Vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos um elétron que se move ao longo do eixo
, começando com uma velocidade inicial de
na origem. Sua velocidade diminui para
no ponto
. Precisamos calcular a diferença de potencial elétrico entre a origem e esse ponto. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de energia cinética e a relação entre trabalho elétrico e diferença de potencial.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a variação da energia cinética do elétron. A energia cinética (
) é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a massa do elétron ( ) -
é a velocidade do elétron
Passo 3
Calculando a energia cinética inicial (
) e final (
):
Passo 4
Agora, vamos calcular a variação da energia cinética (
):
Isso significa que a energia cinética do elétron diminuiu, o que indica que o campo elétrico realizou trabalho sobre ele.
Passo 5
A relação entre a variação da energia cinética e a diferença de potencial elétrico (
) é dada por:
Onde:
-
é a carga do elétron ( ) -
é a diferença de potencial que queremos encontrar
Isolando
:
Resposta
A diferença de potencial elétrico entre a origem e o ponto de
é de
.