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Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 21.1 - Ex. 54

Um elétron é liberado a partir do repouso em um campo elétrico pouco intenso dado por E → = - 1,50 × 10 - 10   N / C   y ^ . Depois que o elétron percorre uma distância vertical de 1,0   μ m , qual o valor do módulo de sua velocidade? (Não despreze a força gravitacional ao elétron.)

Passo 1

A força elétrica será:

F → = e E → F → = - 1,6 × 10 - 19 - 1,50 × 10 - 10   y ^ F → = 2,4 × 10 - 29   N   y ^  

A força gravitacional será:

P → = m g → = 9,11 × 10 - 31 - 9,81   y ^ P → = - 8,94 × 10 - 30   N   y ^  

Passo 2

Logo, a força resultante será:

F → r = F → + P → = 1,51 × 10 - 29   N   y ^

Sendo assim, a aceleração será:

a → = F → r m = 1,51 × 10 - 29   y ^ 9,11 × 10 - 31 = 16,53   m / s 2   y ^

Passo 3

Assim, aplicando Torricelli, temos:

v 2 = v 0 2 + 2 a Δ s v = 0 2 + 2 16,53 1,0 × 10 - 6 v = 5,75   m m / s

Resposta

A velocidade será de 5,75   m m / s .

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