Question

Um equipamento, como o esquematizado na figura abaixo, foi utilizado por J.J.Thomson, no final do século XIX, para o estudo de raios catódicos em vácuo. Um feixe fino de elétrons (cada elétron tem massa m e carga e) com velocidade de módulo v0, na direção horizontal x, atravessa a região entre um par de placas paralelas, horizontais, de comprimento L. Entre as placas, há um campo elétrico de módulo constante E na direção vertical y. Após saírem da região entre as placas, os elétrons descrevem uma trajetória retilínea até a tela fluorescente T.

#FUVEST

Answer 1

Para alternativa a); b); c) e d), temos que: A = e.E / M ; Δt = L / V0 ; Δy = e . E . L² / 2 . m . v20 ; Vy = E. E. L / M . v0.

Vamos aos dados/resoluções:  

Para alternativa a) sendo a força elétrica (Fel) a resultante das forças enquanto os elétrons estão entre as placas, teremos:  

Fel = e.E  

R = M.a ;  

E . E = M . a ;  

A = e.E / M ;  

Para alternativa b) Da definição de velocidade média e considerando que em x, o movimento dos elétrons é uniforme, o intervalo de tempo Δt em que permanecem entre as placas será;

V = Δs/Δt ;  

Δt = L / V0 ;  

Para alternativa c) Devido à ação da força elétrica constante que atua na direção y, o movimento dos elétrons nessa direção é uniformemente variado, logo, da equação horário da posição aplicada na vertical, teremos:  

y = y0 + v0y . t + a . t² / 2 ;  

y - y0 = eE / m . (L/V0)² / 2 ;  

Δy = e.E. L² / 2 . m. v20

E para alternativa D) Da equação horária da velocidade, teremos:  

Vy = Voy + a . t ;  

Vy = e . E . L / m. vo

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)