Fisica

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EMERSONtoic escreveu:Um próton penetra com energia cinética K = 2,4 . 10-16 J numa região extensa de um campo elétrico uniforme, cuja intensidade é E= 3,0 . 104 N/C a trajetória descrita é retilínea, com a partícula intervendo o sentido do movimento apos percorrer uma distancia d. sabendo- se que a massa do próton e m = 1,67 10- 27 kg e que a sua carga e q = 1,6 . 10- 19 C , determine:


a) o valor de d;

b) o tempo gasto para percorrer a distancia d.

DADOS
m = 1,67.10^-27 kg (massa do próton);
q = 1,6.10^-19 C (carga do próton);
K₀ = 2,4.10^-16 J (energia cinética inicial do próton);
mv²/2 = 2,4.10^-16 --> v = 5,3.10⁵ m/s (velocidade inicial do próton);
E= 3,0.10⁴ N/C (campo elétrico);
d = ? (distância percorrida para inverter o movimento).

Letra (A)
SOLUÇÃO
Encontrando a força (F) que atua no próton:
F = qE --> F = 1,6.10^-19.3,0.10⁴ --> F = 3,8.10^-15 N

Encontrando a desaceleração (a) que atua no próton:
F = 3,8.10^-15 --> ma = 3,8.10^-15 --> 1,67.10^-27a = 3,8.10^-15 --> a = 2,28.10¹² m/s²

Encontrando distância percorrida para inverter o movimento (d):
v² = v₀² + 2ad
0 = 2,9.10¹¹ + 2.(-2,28.10¹²).d
4,56.10¹²).d = 2,9.10¹¹
d = 0,64.10^-1 m

Letra (B)
SOLUÇÃO
Utilizando a equação horária das velocidade:
v = v₀ + at
0 = 5,3.10⁵ - 2,28.10¹²t
... CONCLUA!!!

Na verdade eu não consegui entender esse cálculo poderia explicar ?

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1) Sua questão foi postada em local indevido (Ondulatória). O local correto seria Eletricidade e Magnetismo.

2) Sugiro estudar ---> Forca no campo eletrico, Leis de Newton, MRUV, Torricelli

aryleudo escreveu:

EMERSONtoic escreveu:Um próton penetra com energia cinética K = 2,4 . 10-16 J numa região extensa de um campo elétrico uniforme, cuja intensidade é E= 3,0 . 104 N/C a trajetória descrita é retilínea, com a partícula intervendo o sentido do movimento apos percorrer uma distancia d. sabendo- se que a massa do próton e m = 1,67 10- 27 kg e que a sua carga e q = 1,6 . 10- 19 C , determine:


a) o valor de d;

b) o tempo gasto para percorrer a distancia d.

DADOS
m = 1,67.10^-27 kg (massa do próton);
q = 1,6.10^-19 C (carga do próton);
K₀ = 2,4.10^-16 J (energia cinética inicial do próton);
mv²/2 = 2,4.10^-16 --> v = 5,3.10⁵ m/s (velocidade inicial do próton);
E= 3,0.10⁴ N/C (campo elétrico);
d = ? (distância percorrida para inverter o movimento).

Letra (A)
SOLUÇÃO
Encontrando a força (F) que atua no próton:
F = qE --> F = 1,6.10^-19.3,0.10⁴ --> F =  3,8.10^-15 N

Encontrando a desaceleração (a) que atua no próton:
F = 3,8.10^-15 --> ma = 3,8.10^-15 --> 1,67.10^-27a = 3,8.10^-15 --> a = 2,28.10¹² m/s²

Encontrando distância percorrida para inverter o movimento (d):
v² = v₀² + 2ad
0 = 2,9.10¹¹ + 2.(-2,28.10¹²).d
4,56.10¹²).d = 2,9.10¹¹
d = 0,64.10^-1 m

Letra (B)
SOLUÇÃO
Utilizando a equação horária das velocidade:
v = v₀ + at
0 = 5,3.10⁵ - 2,28.10¹²t
... CONCLUA!!!

O item a) nesse caso está incorreto, já que o gabarito é 5.10^-2. Um jeito mais simples de se fazer seria descobrindo a Fe (força elétrica) que atua no próton, assim como se fez acima, por meio de Fe = q . E.
Desse modo, ficaria:
Fe = 1,6.10^-19.3,0.10⁴ -> Fe = 4,8.10^-15 N
Depois disso, ao invés de recorrer à cinemática ou à desaceleração para descobrir a distância d, ficaria mais simples igualar a energia cinética ao adentrar o sistema (no caso 2,4.10^-16 ) ao trabalho realizado pela força elétrica que já calculamos.
Como o trabalho é Fe . d = W
4,8.10^-15. d = 2,4.10^-16
d = 5 cm
Para realizar o item b) obviamente será necessário a cinemática.
O erro no item a) foi apenas um erro de conta, também é um caminho possível. Erro no cálculo da Fe (3 . 1,6 = 4,8 e não 3,