Question

URGENTE!!!
Um íon de uma determinada substância em massa 4.10^-28 Kg e carga q 3,2.10^-18 C.

a) Calcule a força a que ele fica sujeito quando está situado num campo eletrostático uniforme de intensidade 2.10^3 n/c.

b)Calcule o trabalho realizado por esse campo sobre o íon que, abandonado em repouso é acelerado pelo campo durante um tempo de 1.10^-9 s.

Answer 1

Vamos lá, respondendo novamente já que da primeira vez deu problema:

Calculando a força: 
Fe = Eq
Fe = $2*10^{3} * 3,2*10^{-18}$
Fe = $6,4*10^{-15}$ N

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Para calcular o trabalho realizado pelo campo, deveremos descobrir a aceleração desse íon, depois a velocidade e depois a distância que ele percorre:

Aceleração:

a = $\frac{Eq}{m}$
a = $6,4*10^{-15}$ / 4,1*$10^{-28}$
a = 1,56*$10^{13}$ m/s²

Velocidade:

V = V₀ + a * t
V = 0+1,56*$10^{13}$ * 1,1*$10^{-9}$
V = 1,71 * $10^{4}$ m/s

Agora descobrindo a distância percorrida, pela equação de Torricelli:

V² = V₀² +2 a ΔS
(1,71*$10^{4}$)² = 0 + 2 * 1,56*$10^{13}$ * ΔS
2,92*$10^{8}$ = 3,12*$10^{13}$ * ΔS
ΔS = 2,92 * $10^{8}$ / 3,12 * $10^{13}$
ΔS ≈ 0,93*$10^{-5}$ m

Agora é só jogar na fórmula do trabalho do campo elétrico uniforme:

U = Ed
U = 2,1*$10^{3} *$ $0,93* 10^{-5}$
U = 1,95*$10^{-2} J$

Lembrando que no campo elétrico uniforme podemos aplicar a mecânica newtoniana.