Um elétron tem uma velocidade inicial vo = 2,00 x 106 m/s no sentido de +x. Ele entra em uma região que tem
um campo elétrico uniforme = (300 N/C).
*carga do elétron q = 1,6 x 10-19 C
* massa do elétron m = 9,11 x 10-31 kg
a) Determine a aceleração do elétron.
b) Quanto tempo leva para que o elétron percorra 10,0 cm 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 ele percorre os 10,0 cm na direção x?
um campo elétrico uniforme = (300 N/C).
*carga do elétron q = 1,6 x 10-19 C
* massa do elétron m = 9,11 x 10-31 kg
a) Determine a aceleração do elétron.
b) Quanto tempo leva para que o elétron percorra 10,0 cm 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 ele percorre os 10,0 cm na direção x?
Lista de comentários
a) Para determinar a aceleração do elétron, podemos usar a segunda lei de Newton, que relaciona a força resultante aplicada a uma partícula com sua massa e aceleração:
F = m * a
No caso, a força resultante é dada pela força elétrica:
F = q * E
Onde q é a carga do elétron e E é o campo elétrico.
Substituindo os valores conhecidos:
F = (1.6 x 10^-19 C) * (300 N/C) = 4.8 x 10^-17 N
Agora, podemos usar a segunda lei de Newton para determinar a aceleração:
4.8 x 10^-17 N = (9.11 x 10^-31 kg) * a
Isolando a aceleração, temos:
a = (4.8 x 10^-17 N) / (9.11 x 10^-31 kg) ≈ 5.27 x 10^13 m/s²
Portanto, a aceleração do elétron é aproximadamente 5.27 x 10^13 m/s².
b) Para determinar o tempo necessário para o elétron percorrer 10,0 cm no sentido +x, podemos usar a equação do movimento uniformemente acelerado:
x = vo * t + (1/2) * a * t^2
Onde x é a distância percorrida, vo é a velocidade inicial, t é o tempo e a é a aceleração.
Neste caso, temos:
x = 10,0 cm = 0,1 m (convertendo para metros)
vo = 2,00 x 10^6 m/s
a = 5.27 x 10^13 m/s²
A equação se torna:
0.1 = (2.00 x 10^6) * t + (1/2) * (5.27 x 10^13) * t^2
Resolvendo essa equação, obtemos o valor de t.
c) Para determinar o ângulo e a direção do movimento do elétron enquanto ele percorre os 10,0 cm na direção x, precisamos conhecer a velocidade final do elétron após percorrer essa distância.