Um núcleo de ouro possui um raio de e uma carga igual a . Determine a tensão mínima através da qual uma partícula alfa, com carga , deve ser acelerada, de modo que tenha energia suficiente para alcançar uma distância de a partir da superfície de um núcleo de ouro. (Suponha que o núcleo de ouro permaneça fixo e possa ser tratado como uma carga puntiforme.)

Vamos juntos resolver essa questão? Então vem comigo!

Para conseguir essa tensão mínima pedida no enunciado, vamos usar a conservação de energia ao nosso favor, assim:

Onde vamos considerar que a partícula parte do repouso e que quando ela alcança a distância de ela pare por um momento , logo:

Mas como tiramos a tensão dessa equação? Para isso vamos usar que:

Assim temos que:

Dessa expressão a gente pode ver que a tensão inicial de aceleração deve ser igual a tensão no ponto mais próximo do núcleo.

E para calcular essa tensão podemos usar que:

Vamos as contas então!