Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 23.8 - Ex. 39
Um elétron é arremessado na direção do centro de uma placa metálica que possui uma densidade superficial de cargas de . Se a energia cinética inicial do elétron é e o movimento do elétron muda de sentido (devido à repulsão eletrostática
da placa) a uma distância insignificante da placa, de que distância da placa o elétron foi arremessado?
Passo 1
Fala aí, galerinha! 😁
Nesse problema temos um elétron que é arremessado contra uma placa cuja densidade superficial de cargas é dada por e a energia inicial do eletron é .
A partir daí queremos saber qual é a distância da placa que o eletron foi arremessado levando em consideração que o movimento do eletron muda de sentido a uma distancia insignificante da placa.
Parece complicado, né? 👀
Qual a força “sentida” pelo elétron nesse caso? Como vimos em algumas outras questões, ela é dada por:
Nesse caso, lembre que o campo elétrico causado por uma placa carregada é dado por
Da segunda Lei de Newton, temos
Sacou o que temos que fazer? 😉
Passo 2
Vamos igualar as duas equações de força que encontramos...
Agora, você lembra da equação de Torricelli? Segundo ela, a gente pode encontrar a distância percorrida pela partícula que realiza um movimento uniformemente variado assim:
Como a energia cinética inicial é dada por então:
Substituindo os valores...
E aí! O que achou? Responde Aí! 😉
