Question

Na representação abaixo temos duas superficies equipotenciais, separadas por uma distância de 4,0m, cujos potenciais valem V1= 280 V e V2= 120 V. Uma partícula de massa m= 1,0 • 10-⁴ kg e carga positiva igual a 3,0 uC é posicionada no ponto A.

*POR FAVOR, OLHEM A FOTO*​

Answer 1

A) E = 40 [N/C]

B) F = 12 . 10^-5 [N]

C) a = 1,2 [m/s²]

D) v = 2,76 [m/s]

E) t = 2,3 [s]

F) T = 48 . 10^-5 [J]

Pelos dados fornecidos na figura, pode-se aplicar diretamente as fórmulas para calcular os itens pedidos:

(A) A intensidade do campo elétrico entre as regiões AB pode ser calculada pela seguinte expressão:

E.d = V

Sendo V a diferença de potencial dos pontos:

E = V/d

E = 280 - 120 / 4

E = 40 [N/C]

(B) A força que age sobre a partícula é calculada pela Lei de Coulomb.

F = E . q

F = 40 . 3 . 10^-6

F = 12 . 10^-5 [N]

(C) A aceleração que a partícula sofrerá será igual a:

F = m . a

a = 12 . 10^-5 / 1 . 10^-4

a = 1,2 [m/s²]

(D) A Energia potencial elétrica no ponto A é igual a energia Cinética no ponto B. Portanto pela lei da Conservação de energia:

Ep = Ec

V.q = m . v² / 2

(280 - 120) . 3 . 10^-6 = 1 . 10^-4 . v² / 2

v² = 7,60

v = 2,76 [m/s]

(E) Como temos a velocidade, aceleração e deslocamento pode-se aplicar a equação do M.R.U.V:

v = v0 + a.t

2,76 = 0 + 1,2 . t

t = 2,3 [s]

(F) O trabalho realizado pela partícula no trajeto:

T = F . d

T = 12.10^-5 . 4

T = 48 . 10^-5 [J]