Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 23.Exercícios - Ex. 7
. Dois prótons são direcionados diretamente um contra o outro, com velocidade escalar de , medida em relação à Terra. Determine a força elétrica máxima que esses prótons exercerão mutuamente.
Passo 1
Nesse exercício queremos descobrir a força elétrica máxima que será dada por:
Temos quase todos os valores pois a maioria é tabelado, mas não temo que é a distância máxima de aproximação dos dois prótons, então para conseguirmos essa distância vamos usar a nossa velha amiga e super importante conservação de energia.
Vem comigo!
Passo 2
Analisando o movimento podemos notar duas coisas:
- Inicialmente os prótons estão distantes então não há uma energia potencial pois eles são estão interagindo um com o outro.
- Quando estão na aproximação máxima a energia cinética final vai ser zero, pois toda energia existente no sistema é a energia potencial da interação dessas duas cargas.
Ou seja:
Substituindo por valores conhecidos, temos que:
Como o exercício se trata de dois prótons temos que:
Isolando o teremos:
Passo 3
Agora que temos o podemos descobrir a força máxima que os prótons exerceram, ou seja:
Isso é tudo, pessoal!