Atividade de física
1º Duas placas condutoras extensas A e B, carregadas eletricamente, criam no espaço que as separa um campo elétrico uniforme, como mostra a figura em anexo
a) Qual o sina da carga elétrica em cada uma das placas?
b) o potencial elétrico é maior no ponto P ou no ponto M?
c) Se um elétron for abandonado no interior do campo elétrico, qual o sentido do seu movimento?
2º Uma partícula de massa 2,0.10-¹⁶ kg e carga 2,0.10-⁸C se move na direção das linhas de força de um campo elétrico uniforme sob a ação exclusiva da força elétrica. A partícula passa por um ponto X com velocidade de 4,0.10⁴ m/s e, logo após, por um ponto Y com velocidade de 6,0.10⁴ m/s
a) O movimento da partícula é acelerado ou retardado? por quê?
b) Qual é o trabalho realizado pela força elétrica nesse deslocamento?
c) Calcule a dpp entre os pontos X e Y
d) Sabendo que a distância X e Y é de 20 cm, qual e a intensidade do campo elétrico, em v/m?
Respostas
1) Lembre que o campo elétrico "nasce" nas positivas e "morre" nas negativas, portanto, a placa A está eletrizada positivamente, e a B negativamente.
b) O potencial sempre é maior perto da carga positiva, e menor perto das negativas, assim, o ponto P tem maior potencial que o ponto M.
Outro jeito de fazer, é lembrar que se seguirmos as linhas de força do campo, o potencial tende a diminuir.
2) Essa questão parece ser uma monstrinha, mas na verdade apenas exige um bom raciocínio lógico e capacidade de abstração.
Dados:
MQ= 2.10^-16 kg
Q= 2.10^-8 C
*Ação exclusiva da força elétrica.
vx= 4.10^4 m/s
vy= 6.10^4 m/s
A) vy é maior que vx, portanto o movimento é acelerado.
B) A distância entre x e y é igual a 20 cm (informação importante; com ela podemos descobrir a aceleração da partícula)
V^2= vo^2+2*a.D
(6.10^4)^2= (4.10^4)^2+2*a*20.10^2
36.10^8= 16.10^8+40.10^-2.a
36.10^8-16.10^8= 40.10^-2.a
20.10^8= 4.10^-1.a
20.10^8/4.10^-1= a
5.10^9 m/s^2= a
Como a força elétrica é a única que atua no sistema, temos:
Fr= Fe
Fe= ms.a
Fe= 2.10^-16. 5.10^9
Fe= 10. 10^-7 N
Ufa, finalmente podemos chegar no que foi pedido:
W (trabalho)= fe.d
W= 10.10^-7. 20.10^-2
W= 200. 10^-9 J
C)
W= q. U
200.10^-9=2.10^-8. U
200.10^-9-2.10^-8= U
20.10^-8-2.10^-8=U
18.10^-8 Volts= U
d) Agora vamos para o "grand finale".
Fe= q. E
10.10^-7= 2.10^-8. E
10.10^-7/2.10^8= E
5.10^-15 volt/metro= E
Ufa, terminamos hhaha
Espero ter ajudado, e se estiver satisfeita com a resposta, marque como a melhor.
No caso podemos afirmar que:
1) A placa A está eletrizada positivamente, tendo em vista que ela perdeu elétrons para a placa B, enquanto esta está eletrizada negativamente tendo em vista que ganhou os elétrons que veio de A.
b) No caso o ponto P tem maior potencial que o ponto M. Isso porque o potencial é sempre maior perto da carga positiva.
c) o movimento será para onde tiver a maior potência.
2) Primeiro, vamos separar os dados:
MQ = 2.10^-16 kg
Q = 2.10^-8 C
vx = 4.10^4 m/s
vy = 6.10^4 m/s
A) No caso temos que vy é maior que vx, sendo o movimento acelerado.
B) A distância entre x e y é igual a 20 cm;
V^2= vo^2+2.a.D
(6.10^4)^2= (4.10^4)^2+2.a.20.10^2
36.10^8= 16.10^8+40.10^-2.a
36.10^8-16.10^8= 40.10^-2.a
20.10^8= 4.10^-1.a
20.10^8/4.10^-1= a
5.10^9 m/s^2= a
Assim, calculando a força elétrica, temos que:
Fr= Fe
Fe= ms.a
Fe= 2.10^-16. 5.10^9
Fe= 10. 10^-7 N
Agora, vamos fazer o trabalho:
W (trabalho)= fe.d
W= 10.10^-7. 20.10^-2
W= 200. 10^-9 J
C) W= q. U
200.10^-9=2.10^-8. U
200.10^-9-2.10^-8= U
20.10^-8-2.10^-8=U
18.10^-8 Volts= U
d) Por fim, temos a força elétrica:
Fe= q. E
10.10^-7= 2.10^-8. E
10.10^-7/2.10^8= E
5.10^-15 volt/metro= E
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espero ter ajudado!
