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
.
Exercícios relacionados
A diferença de potencial entre as placas de um capacitor plano de placas paralelas, cada uma com área
, é mantida igual a uma constante
por meio de uma bateria. A carga que uma placa adquire vale
e da outra placa vale
. Supondo que a distância
entre as placas seja bem menor do que as dimensões das mesmas e que o meio entre as placas é o vácuo, calcule
A capacitância desse capacitor em termos de e
A capacitância desse capacitor em termos de
(a) Encontre e a taxa de variação do brilho após
dias.
(b) Encontre, com precisão até duas casas decimais, a taxa de crescimento após 1 dia.
(b) Encontre, com precisão até duas casas decimais, a taxa de crescimento após 1 dia.
Uma carga q1=1,17e-06 C está na origem, existe uma outra carga de valor
na posição
. Para quais valores de x no intervalo
o potencial elétrico é zero.
Escolha uma opção:
A.
B.
C.
D. nenhuma das outras
Escolha uma opção:
A.
B.
C.
D. nenhuma das outras
Uma pequena esfera da carga
C é solta do repouso a uma distância
de um fio reto muito longo carregado uniformemente com densidade
. Assumindo que a única força que age na carga é a força elétrica devido ao fio, qual a energia cinética da esfera em Joules quando esta estiver a uma distância de
do fio? Use
.
Escolha uma opção:
A. 0,52
B. 0,16
C. nenhuma das outras
D. 0,28
Escolha uma opção:
A. 0,52
B. 0,16
C. nenhuma das outras
D. 0,28