(UPE-2011) Eletrostática

(UPE-2011) De acordo com a figura a seguir, considere duas placas A e D conectadas à terra. As regiões B e C possuem uma diferença de potencial elétrico, em relação à terra, de 410 V e 100 V, respectivamente.

Um elétron desprende-se da placa A com velocidade inicial igual a zero, deslocando-se até a placa D.



Dado: considere a relação carga do elétron/massa do elétron = 1,76.10^11 C/kg.

Analise as proposições que se seguem:

I. O trabalho realizado pelo campo elétrico, para deslocar o elétron da placa A para a placa D, não é nulo.

II. Ao passar pela região B, a ordem de grandeza da velocidade do elétron, em m/s, vale 10^7.

III. O elétron, ao deslocar-se da placa A até a placa D, executa um movimento progressivo acelerado.

IV. A energia cinética do elétron, ao passar na região B, é, aproximadamente, quatro vezes maior do que a energia cinética do elétron ao passar na região C.

É CORRETO afirmar que apenas as(a) afirmações(ão)

A) II e IV estão corretas.
B) IV está correta.
C) I e III estão corretas.
D) III e IV estão corretas.
E) II e III estão corretas.

Gabarito: A.

Eu discordo do gabarito. Acredito, por exemplo, que a I está correta. O que acham?

F = q.E ----> m.a = q.E ----> a = (q/m).E

V² = Vo² + 2.a. d ----> V² = Vo² + 2.(q/m).E.d ----> V² = Vo² + 2.(q/m).U

Vb² = Va² + 2.(1,76.10^11).410 ----> Vb² = 0 + 1,4432.10^14 ----> Vb ~= 10^7 ----> II correta

Vc² = Vb² - 2ad ----> Vc² = 2.(q/m).410 - 2.(q/m).310 ----> Vc² = 2.(q/m).100 ---> Vc² = 0,352*10^14

Ecb = (1/2).m.Vb² ----> Eca ~= (m/2).1,4432*10^14

Ecc = (1/2).m.Vc² ----> Ecc ~= (m/2).0,352*10^14

Ecb/Ecc = 1,4432/0,352 ----> Ecb/Ecc = 4,1 -----> Ecb/Ecc ~= 4 ----> IV Correta

A I está incorreta, porque:

As placas A e D estão submetidas ao mesmo potencial elétrico que a terra (potencial referencial 0 volts), pois estão aterradas.

Aplicando esses dados na equação que relaciona o trabalho elétrico com a diferença de potencial elétrico,









Ou seja, trabalho nulo!