Question

Considere a situação do problema anterior, em que uma carga pontual de 300 nC está a 1 cm de outra carga pontual fixa de 300 nC. Se a carga pontual que foi trazida do infinito estiver livre para se mover, ela se afastará da carga fixa devido à repulsão elétrica. Sabendo que ela tem massa igual a 2,0 g, qual é a velocidade máxima que ela vai atingir?
Escolha uma opção:
9,0 m/s
9,0 N/C
3 x 10^8 m/s (velocidade da luz)
2,0 m/s
300 km/h

Answer 1

Dados:

$q=q_1=q_2\ \therefore\ q=300\ nC=3\times10^{-7}\ C\\\\ d=1\ cm=10^{-2}\ m\\\\ m=2\ g=2\times10^{-3}\ kg\\\\ k_0\approx9\times10^9\ Nm^2C^{-2}$

Resolução:

Como a carga pontual estará se afastando da carga fixa, teremos que:

$\boxed{E_{P_{el}}=K}\ \therefore\ k_0\dfrac{q^2}{d}=\dfrac{1}{2}mv_{m\acute{a}x}^2\ \therefore\ \boxed{v_{m\acute{a}x}=|q|\sqrt{\dfrac{2k_0}{md}}}$

$v_{m\acute{a}x}\approx|3\times10^{-7}|\sqrt{\dfrac{2(9\times10^9)}{2\times10^{-3}\times10^{-2}}}\approx3\times10^{-7}\sqrt{9\times10^{14}}\approx$

$(3\times10^{-7})(3\times10^{7})=9\ \therefore\ \boxed{v_{m\acute{a}x}\approx9\ m/s}$

Answer 2

Resposta:

Explicação: