Na figura, A e B representam duas placas metálicas; a diferença de potencial entre elas é VB – VA = V. As linhas tracejadas 1 e 2 representam duas possíveis trajetórias de um elétron, no plano da figura.
Considere a carga do elétron igual a -1,6 x 10-19 C e as seguintes afirmações com relação à energia cinética de um elétron que sai do ponto X na placa A e atinge a placa B
I. Se o elétron tiver velocidade inicial nula, sua energia cinética, ao atingir a placa B, será 3,2 x 10-15 J
II. A variação da energia cinética do elétron é a mesma, independentemente de ele ter percorrido as trajetórias 1 ou 2
III. O trabalho realizado pela força elétrica sobre o elétron na trajetória 2 é maior do que o realizado sobre o elétron na trajetória 1.
Apenas é correto o que se afirma em
- A) I
- B) II
- C) III
- D) I e II
- E) I e III
Resposta:
A alternativa correta é letra D)
I.(CORRETA)
Para o trabalho da força elétrica, temos que:
Lembrando que quando a partícula vai de um ponto para outro, a ddp considerada é a do ponto de início menos a do ponto final, ou seja, não temos um . Neste caso ela vai do ponto A para o ponto B. Se
, então
.
Utilizando o Teorema da Energia Cinética, temos:
Se a velocidade inicial é nula, então , logo:
Organizando:
II(CORRETA) Não há diferença de energia da trajetória 1 ou 2 pois, pois a orientação do campo elétrico está dirigido verticalmente, então a energia obtida por ele é só pelo movimento na vertical e não na horizontal, então não faz diferença o percurso da partícula na horizontal desde que ela atinja o mesmo ponto na vertical.
III (INCORRETA) COmo descrito acima a energia cinética é a mesma para as duas trajetórias, então o trabalho sendo a variação da energia, o trabalho também é o mesmo.
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