Em um tubo de raios catódicos, um feixe de elétrons é projetado horizontalmente com velocidade de 9,6 cdot 10^8 cm / s na região entre um par de placas horizontais com 2,3 cm de comprimento. Um campo elétrico entre as placas causa nos elétrons uma aceleração constante para baixo de 9,4$\cdot$10 cdot ^16. Ache o tempo necessário para os elétrons percorrerem o comprimento das placas;

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício que envolve cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento. Aqui, os elétrons estão sendo lançados horizontalmente com uma certa velocidade e, ao mesmo tempo, sofrem uma aceleração para baixo devido a um campo elétrico. Nosso objetivo é descobrir quanto tempo esses elétrons levam para atravessar o comprimento das placas. Para resolver isso, vamos precisar entender como a velocidade e a aceleração afetam o movimento dos elétrons.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar o movimento dos elétrons na direção horizontal. Sabemos que a velocidade horizontal ( distância = velocidade times tempo ) é constante porque não há aceleração nessa direção (a aceleração é só para baixo). A fórmula que nos ajuda aqui é:
t = distânciavelocidade â
Queremos encontrar o tempo ( ), então rearranjamos a equação:
â

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. A distância ( t = 2,3 , cm9,6 times 10^8 , cm/s = 2,39,6 times 10^8 , s ) que os elétrons precisam percorrer é o comprimento das placas, que é t = 2,3958 times 10^-9 , s . A velocidade horizontal ( ) é .
Calculando isso:

Resposta

O tempo necessário para os elétrons percorrerem o comprimento das placas é aproximadamente .

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