Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 23.Exercícios - Ex. 48
Uma carga puntiforme positiva é mantida em uma posição fixa. Um pequeno objeto com massa igual a e carga é projetada
diretamente na direção de . Despreze a gravidade. Quando está a de distância de , sua velocidade escalar é de . Qual é a sua velocidade quando ela está de ?
Passo 1
Vem comigo que a gente resolve essa juntos!
Primeiro, vamos definir como ponto na posição e o ponto na posição .
Nesse problema vamos usar o teorema do trabalho-energia cinética, onde temos que:
Podemos usar também a relação de trabalho com o potencial elétrico, onde:
Então temos que:
Onde é carga .
A partir disso podemos encontrar a velocidade em . Vamos usar também o fato de que:
Onde nesse caso é a carga .
Vamos as contas!
Passo 2
Temos o seguinte:
Substituindo os valores que conhecemos, temos:
Então temos que:
Passo 3
Agora que temos o valor da energia cinética em , podemos calcular o valor de , temos que:
Substituindo os valores, temos:
Essa é a velocidade em .