Um próton parte do repouso da placa positiva de um capacitor de placas paralelas. Ele cruza o capacitor e chega à placa negativa com uma velocidade de 50.000 m/s. O experimento é repetido com um íon de H e + 1 (carga e , massa 4 u ). Qual é a velocidade do íon ao chegar à placa negativa?

Passo 1

Fala aí galera!

Olha só, geralmente quando estamos lidando com velocidade de partículas convém usar a conservação da energia.

Resumindo, no início o próton tem energia potencial, e no fim, energia cinética

U 0 = K

e E d = M v 2 2

Passo 2

Vamos isolar a velocidade

v 2 = 2 e ⋅ E d M

Agora temos uma nova velocidade V r com uma nova massa

V r 2 = 2 e ⋅ E d 4 M

Passo 3

A razão v 2 V r 2 é

2 e ⋅ E d M 2 e ⋅ E d 4 M

Mantém o primeiro e multiplica pelo inverso do segundo

2 e ⋅ E d M ⋅ 4 M 2 e ⋅ E d = 4

Então a razão é

v 2 V r 2 = 4

V r 2 = v 2 4

V r = v 2

Como v = 50000 m / s , nossa resposta é V r = 25000 m / s

Resposta

V r = 25000 m / s

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