Question

Um elétron penetra numa região de campo elétrico uniforme de intensidade 90N/C, com velocidade inicial v0 = 3,0.106 m/s na mesma direção e sentido do campo. Sabendo-se que a massa do elétron é igual a 9,0.10-31 kg e a carga do elétron é igual a -1,6.10-19 C, determine:
a) a energia potencial elétrica no instante em que a velocidade do elétron, no interior desse campo, é nula.
b) a aceleração do elétron.

Answer 1

Quero que você tenha em mente que para aplicarmos as lei de newton nesse bendito campo, ele tem que ser uniforme , um exemplo é o meio da placa de capacitores.

Quero que perceba também que se o sentido do campo é para lá ---->
De fato a parte positiva + fica deste lado <--  e a parte negativa - do outro lado >
Como o elétron é carga negativa - e é atraída pelo lado positivo , temos que ela é contra o campo e essa energia cinética vai se convertendo em potencial elétrica.

+      E          -
+    ---->       -
+      (-) -->   -

Força elétrica de atração apontada opostamente ao vetor da velocidade e do campo E.

(a)

Quando a velocidade for nula, de fato ela é toda convertida em potencial elétrica. Note que a potencial gravitacional e a potencial elástica é nula

Epe == mv²/2
Epe == 9.10-³¹ . (3.10⁶ )² / 2
Epe == 40,5.10-¹⁹ J

(b)

Fel == E.q
Fr=m.a
m.a=E.q
a=E.q/m
a=90.1,6.10¹⁹ / 9 .10³¹
a=16.10-¹² m/s²

Answer 2

Resposta:

a) Ep=4,1.10^-18 J

b) a=1,6m/s^2