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Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 21.1 - Ex. 52

A aceleração de uma partícula em um campo elétrico depende da razão carga sobre massa da partícula: (a) Calcule q / m para um próton e determine sua aceleração em um campo elétrico uniforme de módulo 100   N / C . (b) Determine o tempo que um próton inicialmente em repouso neste campo leva para atingir a rapidez de 0,01 c (onde c é a velocidade da luz). (Quando a rapidez do elétron se aproxima da velocidade da luz c , deve ser utilizada a cinemática relativística para determinar seu movimento, mas a uma rapidez de 0,01 c ou menor, a cinemática não relativística é suficientemente precisa para a maior parte dos casos)

Passo 1

  1. Para o próton, m = 1,67 × 10 - 27   k g e q = 1,6 × 10 - 19   C . Logo,

    2. e m = 9,58 × 10 7   C / k g

    Passo 2

  2. Vamos calcular a aceleração que o próton está sujeito:

E q = m a ∴ a = E q m = 9,58 × 10 9     m / s 2

Logo, o tempo será:

v = v 0 + a Δ t Δ t = v a = 3 × 10 6 9,58 × 10 9 = 0,3   m s

Resposta

  1. 9,58 × 10 7   C / k g
  2. 0,3   m s
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