Se, em um de seus experimentos, J.J. Thomson acelerasse os elétrons num tubo de raios catódicos aplicando uma diferença de potencial de 10.000 V entre o catodo e o anodo, com que velocidade um elétron estaria ao atingir o anodo? Faça um esboço do que ocorreria indicando o catodo e o anodo, a direção do campo e a direção da força aplicada sobre os elétrons.
Resp.:

Passo 1

Vamos resolver um exercício de Física envolvendo elétrons acelerados por uma diferença de potencial. Precisamos usar conceitos de energia elétrica e movimento de partículas carregadas. Para isso, vamos precisar das fórmulas da energia potencial elétrica e da relação entre energia cinética e velocidade.

Passo 2

Primeiro, entendemos que a energia adquirida pelo elétron ao ser acelerado pela diferença de potencial é dada por:
onde é a carga do elétron ( C) e é a diferença de potencial (10.000 V).

Passo 3

Essa energia elétrica se transforma em energia cinética ( ) do elétron:
onde é a massa do elétron ( kg) e é a velocidade que queremos encontrar.

Passo 4

Igualando as duas expressões de energia:
Agora, resolvemos para :

Passo 5

Substituindo os valores:

Resposta

Exercícios relacionados

A atual estimativa da densidade do universo é de , incluindo cerca de de matéria escura, que é matéria que não podemos observar diretamente, e de energia escura, outro constituinte que não é diretamente observável. Tanto a matéria escura quanto a energia escura contribuem com a gravidade, e portanto são incluídas neste valor da densidade. Compare este valor com o seu resultado e discuta que diferença faria se não houvesse matéria escura no universo.
A principal conclusão do experimento de Millikan é:
(a) O elétron tem carga negativa.
(b) O elétron órbita ao redor do núcleo.
© Que o resultado de Thomson estava incorreto.
(d) A carga elementar do elétron é .
Assinale a alternativa que completa a frase abaixo. Cargas elétricas em movimento…
(a) Só interagem com campo elétrico.
(b) Só interagem com campo magnético.
© Podem interagir tanto com campos elétricos quanto magnéticos.
(d) Não interagem com o campo gravitacional.
Qual a relação carga/massa do íon ?
Resp.: