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Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 21.1 - Ex. 53

Um elétron tem uma velocidade inicial de 2,00 × 10 6   m / s no sentido de + x . Ele entra em uma região que tem um campo elétrico uniforme E → = 300   N / C j ^ . (a) Determine a aceleração do elétron. (b) Quanto tempo leva para que o elétron percorra 10,0   c m ao longo do eixo x no sentido + x na região que tem o campo? (c) Em que ângulo e em que direção o movimento do elétron é defletido enquanto percorre os 10,0   c m na direção x ?

Passo 1

  1. A aceleração podemos encontrar usando a 2ª Lei de Newton:

    2. m a → = q E → ⟹ a → = q m E →

    Temos:

    a → = - 1,6 × 10 - 19 9,11 × 10 - 31 300 a → = - 5,2 6 × 10 13   m / s 2   y ^

    Passo 2

  2. A velocidade em x é sempre constante. Sendo assim, temos

    3. Δ t = Δ x v x = 0,1 2,0 × 10 6 = 5 × 10 - 8   s

    Passo 3

  3. No eixo x ele percorre 10,0   c m ; já no eixo y , temos

Δ y = 1 2 a t 2 = 1 2 5,28 × 10 13 5 × 10 - 8 2 Δ y = 6,60 × 10 - 2   m

Dessa forma,

tan ⁡ θ = Δ y Δ x = 6 , 6 × 10 - 2 0,1 = 0 , 6 6 ⟹ θ = 33,4 °

Resposta

  1. - 5,26 × 10 13   m / s 2   y ^
  2. 5 × 10 - 8   s
  3. 33,4 °
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Qual o módulo, a direção e o sentido do campo elétrico no centro do quadrado da Fig. 24-31, sabendo que q = 1,0 ∙ 10 - 8 Cea = 5,0 c m ?
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