Enunciado
Física - Cutnell e Johnson - Física- Ed: 9º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 10
Um elétron, que é uma partícula subatômica (, está sujeito a forças elétricas. Um elétron se movimenta na direção positiva do eixo x acelera de uma velocidade inicial de m/s até m/s por um percurso de 0,038 m. A aceleração do elétron é devido a duas forças elétricas paralelas ao eixo x, , e a qual aponta para a direção negativa do eixo x. Encontre a magnitude da (a) força resultante atuando no elétron e (b) a força elétrica
Passo 1
O primeiro passo de questões em física é a gente ir digerindo aos poucos o que foi dado no enunciado. Então, vamos lá!
Pela segunda lei de Newton, nós sabemos que a força resultante que atuará no elétron é igual ao produto da aceleração pela sua massa. O problema nos deu a velocidade inicial do elétron e sua velocidade final, assim como seu deslocamento. Opa, isso é um indicativo que podemos usar a equação da cinemática que diz que: para encontrarmos qual é aceleração que esse elétron está sofrendo. Depois poderemos com isso calcular a força resultante que atua nele. Como a força aponta para o sentido positivo do eixo x e no sentido negativo, poderemos depois calcular o valor da força 2.
Passo 2
Então, vamos inicialmente calcular a aceleração do elétron:
Passo 3
(a) Pela segunda lei de Newton, a força resultante no elétron é dada por:
Passo 4
(b) Pela segunda lei de Newton, uma vez conhecida a força resultante e sabendo a magnitude de F1, pode-se calcular a força 2: