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Mensagem por Juliana Brandolise Dom 02 Ago 2015, 15:34

Uma unidade de medida de Energia muito utilizada em Física Nuclear é o eletrovolt (eV) e os múltiplos quiloeletrovolt (keV) e megaeletrovolt (MeV) são ainda mais usuais. Comparando o eletrovolt com a unidade de medida do Sistema Internacional, temos que 1eV = 1,6x10^-19J Durante uma experiência no laboratório, tem se uma carga elétrica puntiforme fixa (Q) de 3,0nC praticamente no vácuo um determinado instante, um pósitron (q = +1,6x10^-19C) é abandonado do repouso num ponto A, distante 3,0mmdessa carga Q. Ao passar por um ponto B, situado a 6,0mm de A, sobre a mesma reta QA, o pósitron terá energia cinética:
a)Ec= 4,5keV
b) Ec= 6,0keV
c) Ec= 9,0keV
  d) Ec= 4,5MeV
  e) Ec= 6,0MeV

Juliana Brandolise
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Mensagem por rhoudini Dom 02 Ago 2015, 16:04

Calculamos a energia potencial elétrica nos dois pontos:

EPA = Ko · (Q · q)/2
EPA = (9 · 109 · 3,0 · 10-9 · 1,6 · 10-19) / 3,0 · 10-3
EPA = 14,4 · 10-16 J

EPB = Ko · (Q · q)/2
EPB = (9 · 109 · 3,0 · 10-9 · 1,6 · 10-19) / 6,0 · 10-3
EPB = 7,2 · 10-16 J

Agora, calculamos o trabalho:

W = EPA - EPB
W = (14,4 - 7,2) · 10-16 J
W = 7,2 · 10-16 J

Do teorema da energia cinética tem-se que:
W = ∆Ec

Portanto,
W = EcA - EcB
7,2 · 10-16 = 0 - EcB
EcB = 7,2 · 10-16 J

Agora é regra de três:
1 eV --------- 1,6 · 10-19 J
x eV --------- 7,2 · 10-16 J

x = 7,2 · 10-19 / 1,6 · 10-16
x = 4,5 · 103 eV ou 4,5 keV → (A)
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