Enunciado

Um elétron inicialmente estacionário (massa = 9,11   .   10 - 31   k g ) sofre uma aceleração constante ao longo de 1,5   c m , atingindo a velocidadede 6,0   .   10 6   m / s . Determine (a) o módulo da força responsável pela aceleração do elétron e (b) o peso do elétron.

Passo 1

(a) A velocidade do elétron vai de v 0 = 0 até v = 6,0.10 6   m / s ao longo de um caminho Δ x = 1,5   c m = 0,015   m . Podemos usar essas informações para calcular a aceleração:

v 2 = v 0 2 + 2 a Δ x

6,0.10 6 2 = 0 2 + 2 a 0,015

a = 1,2   .   10 15   m / s 2

E para produzir uma aceleração de a = 1,2.10 15   m / s 2 sobre um elétron de massa m = 9,11.10 - 31   k g , a força necessária é:

F = m a

F = 9,11.10 - 31 1,2.10 15

F = 1,1   .   10 - 15   N

Passo 2

(b) O peso do elétron pode ser calculado com a fórmula de sempre:

P = m g

P = 9,11.10 - 31 9,8

P = 8,9   .   10 - 30   N

Resposta

(a) F = 1,1   .   10 - 15   N .

(b) P = 8,9   .   10 - 30   N .

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