Question

(UEPA) A figura seguinte representa dois con-
dutores planos e paralelos, separados por uma
distância de 3 mm e submetidos a um campo
elétrico de 10⁴ N/C. Uma partícula hipotética é
bruscamente libertada, sem velocidade inicial,
do condutor negativo.

A velocidade da partícula quando atinge o con-
dutor positivo, em m/s, é de
Dados: carga elétrica da partícula: -1,5 . 10-⁹ C;
massa da partícula: 1,0 . 10-³⁰ kg.
a) 1 · 10⁶
b) 2. 10⁶
c) 3. 10⁶
d) 2. 10⁸
e) 3. 10⁸​

Answer 1

Dados que temos:

$\begin{Bmatrix}E&=&10^4~N/C\\\Delta S&=&3\times10^{-3}~m\\q&=&-1.5\times10^{-19}~C\\m&=&1.0\times10^{-30}~kg\end{matrix}$

Agora aqui temos que aplicar o Teorema da Energia Cinética

$\tau=\Delta E_c$

$F\cdot d=\frac{m\cdot v_f^2}{2}-\frac{m\cdot v_o^2}{2}$

O exercício diz que $v_o=0$ quando fala que a partícula não tem velocidade inicial

$F\cdot d=\frac{m\cdot v_f^2}{2}$

Vamos isolar o $v_f$

$v_f=\sqrt{\frac{2\cdot F\cdot d}{m}}$

Sabemos também que a força pode ser calculada pela fórmula

$F=E\cdot |q|$

Substituindo

$v_f=\sqrt{\frac{2\cdot E\cdot |q|\cdot d}{m}}$

Substituindo todos os valores

$v_f=\sqrt{\frac{2\cdot10^{4}\cdot1.5\times10^{-19}\cdot3\times10^{-3}}{10^{-30}}}$

$v_f=\sqrt{\frac{9\times10^{-18}}{10^{-30}}}$

$v_f=\sqrt{9\times10^{12}}$

$\boxed{\boxed{v_f=3\times10^{6}}}$

Alternativa C

PS: No enunciado você esqueceu de colocar o 1 no expoente da carga elétrica.