Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 4.3 - Ex. 16
Um elétron () deixa a extremidade de um tubo luminoso de TV com velocidade inicial igual a zero e se desloca em linha reta até a grade de aceleração, que está a uma distância de . Ele a atinge a . Se a força que o acelera for constante, calcule
- A aceleração;
- O tempo para atingir a grade;
- A força resultante em newtons;
(a força gravitacional sobre esse elétron é desprezível)
Passo 1
Show de bolinhas pessoal!
Neste problema, nós temos um elétron que parte do repouso até um plano para gerar a imagem. Com isso podemos tirar do enunciado as seguintes informações:
- a velocidade inicial ;
- o deslocamento ;
- a velocidade final .
Com esses dados e lembrando-se das equações do MRUV podemos descobrir a aceleração usando:
Já para calcular o tempo para atingir o deslocamento fazemos
E a força resultante pode ser obtida pela segunda lei de Newton
Veja só!
Passo 2
Substituindo os valores dados vamos ficar apenas com na primeira equação:
Tranquilo até aqui?
Passo 3
Para determinar o tempo até esse elétron atingir a grade podemos usar essa equação do MRUV:
Substituindo os valores teremos:
Show?
Passo 4
A força pode ser encontrada pela segunda lei de Newton, já que temos a aceleração (calculamos na letra ) e a massa foi dada no problema:
E aí! o que achou? Responde Aí!
