Um elétron foi lançado com velocidade V0 = 6.10² em uma região de campo elétrico uniforme, na mesma direção e sentido das linhas de campo. Depois de percorrer 10cm, sua velocidade era nula. Se a relação carga/massa do elétron for considerada q/m = 1,8.10^11 C/Kg, desprezadas as ações gravitacionais, então:
a) esse campo tinha intensidade 10 N/C
b) o trabalho realizado pela força elétrica foi nulo
c) o elétron permaneceu em repouso após o movimento
d) o potencial elétrico aumentou no sentido de orientação do campo
e) a diferença de potencial na região do campo era nula
OBS.:
1 justifique as respostas, por favor
2 a resposta do outro site me parece estar errada pois as unidades não foram convertidas, mas daí não haveria resposta. ?
a) esse campo tinha intensidade 10 N/C
b) o trabalho realizado pela força elétrica foi nulo
c) o elétron permaneceu em repouso após o movimento
d) o potencial elétrico aumentou no sentido de orientação do campo
e) a diferença de potencial na região do campo era nula
OBS.:
1 justifique as respostas, por favor
2 a resposta do outro site me parece estar errada pois as unidades não foram convertidas, mas daí não haveria resposta. ?
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Resposta:
A resposta correta é a opção d: o potencial elétrico aumentou no sentido de orientação do campo.
A intensidade do campo elétrico pode ser encontrada usando a equação da força elétrica, F = qE, onde F é a força elétrica, q é a carga do elétron e E é a intensidade do campo elétrico. Como a força é proporcional à aceleração, podemos usar a equação F = m * a, onde m é a massa do elétron e a é sua aceleração. Substituindo a equação da força elétrica na equação da aceleração, temos qE = m * a. Combinando as equações e usando a relação q/m = 1,8 * 10^11 C/Kg, podemos encontrar a intensidade do campo: E = a * m / q = (Vf^2 - Vi^2) / 2d / q = 0, onde Vf é a velocidade final (0 m/s), Vi é a velocidade inicial (6 * 10^2 m/s) e d é a distância percorrida (10 cm).
A opção a, de que o campo tinha intensidade 10 N/C, está incorreta. A opção b, de que o trabalho realizado pela força elétrica foi nulo, também está incorreta, pois o trabalho realizado pela força elétrica foi positivo e responsável por reduzir a velocidade do elétron. A opção c, de que o elétron permaneceu em repouso após o movimento, também está incorreta, pois a velocidade do elétron foi reduzida a zero. A opção e, de que a diferença de potencial na região do campo era nula, também está incorreta, pois a diferença de potencial aumentou no sentido de orientação do campo.
O elétron lançado foi freado devido à força elétrica presente na região de campo elétrico uniforme. Então, a resposta correta é "o trabalho realizado pela força elétrica foi nulo".
A equação da força elétrica é F = qE, onde q é a carga do elétron e E é a intensidade do campo elétrico. A quantidade de trabalho realizado pela força elétrica é dado por W = Fd, onde d é a distância percorrida pelo elétron. O trabalho realizado pela força elétrica é igual ao trabalho mecânico perdido pelo elétron, pois sua velocidade inicial é reduzida a zero após 10 cm de deslocamento na direção do campo elétrico. Assim, o trabalho realizado pela força elétrica foi nulo.