Question

5- O campo elétrico entre duas placas paralelas condutoras vale E = 3,5.104 N/C e a distância entre elas é de d = 5 mm. Suponha que um próton seja liberado, a partir do repouso, nas proximidades da placa positiva. (Dados: p = 1,602 x 10-19ç mp = 1,673x10-27 ) kg

a) Quais são o módulo, a direção e o sentido da força elétrica que atua no próton?

b) Qual o valor da aceleração adquirida pelo próton?

Answer 1

Resposta:

a) É difícil visualizar o que a questão pede, vamos supor que o vetor campo elétrico aponta para a direita, ou seja, que a placa positiva está na esquerda e a negativa na direita.

Sabemos que a força elétrica é dada por:

F = qE

F = 1,602 · 10⁻¹⁹ · 3,5 · 10⁴

F = 5,607· 10⁻¹⁵ N

Há um detalhe, além da força de atração, do próton com a placa negativa, temos a repulsão, do próton com a placa positiva. Como as forças tem o mesmo módulo e sentido, elas se somam, então na verdade a força total é 2·F:

F = 2 · 5,607· 10⁻¹⁵

F = 11,214 · 10⁻¹⁵ N

b) Usamos a lei de Newton para calcular a aceleração:

F = ma

11,214 · 10⁻¹⁵ = 1,673 · 10⁻²⁷ · a

a = 6,702 · 10¹² m/s²