Um elétron que se desloca paralelamente ao eixo x tem velocidade escalar inicial de 3,70 ´ 106 m/s na origem. Essa velocidade é reduzida para 1,40 ´ 105 m/s no ponto x = 2,00 cm. (a) Calcule a diferença de potencial elétrico entre a origem e esse ponto. (b) Através de qual diferença de potencial é mais alto?

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!

Vamo lá!

Usamos a versão de energia do modelo de sistema isolado para equacionar a energia do sistema de campo de elétrons quando o elétron está em x = 0 para a energia quando o elétron está em x = 2.00cm. O desconhecido será a diferença de potencial V f - V i .  Então,  K i + U i = K f + U f , torna-se

1 2 m v i 2 + q V i = 1 2 m v f 2 + q V f

Ou

1 2 m v i 2 - v f 2 = q V f - V i ,

Então,

V f - V i = Δ V = m v i 2 - v f 2 2 q .

Passo 2

Letra a:

Observando que a carga do elétron é negativa e avaliando a diferença de potencial, nós temos:

Δ V = 9.11 × 10 - 31 k g 3.70 × 10 6 m s 2 - 1.40 × 10 5 m s 2 2 - 1.60 × 10 - 19 C = - 38.9 V

Passo 3

Letra b:

O sinal negativo significa que a localização de 2.00 cm é inferior em potencial do que a origem:

Δ V = - 38.9 V .   A   o r i g e m   e s t á   n o   m a i o r   p o t e n c i a l .

Resposta

  1. - 38.9 V
  2. Δ V = - 38.9 V .   A   o r i g e m   e s t á   n o   m a i o r   p o t e n c i a l .
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