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No interior de um campo elétrico uniforme, uma partícula, de massa m e eletrizada com carga q, é abandonada do repouso no ponto A da superfície equipotencial V1. Ela é acelerada pela força do campo até o ponto B da superfície equipotencial V2, distante d de V1. Desprezados os efeitos gravitacionais, a velocidade com que a partícula passará pelo ponto B depende.

a) diretamente da diferença de potencial V1 – V2.
b) diretamente da raiz quadrada da diferença de potencial V1 – V2.
c) diretamente da razão q/m entre a carga e a massa da partícula.
d) inversamente da raiz quadrada da razão q/m entre a carga e a massa da partícula.
e) inversamente da distância d entre as superfícies equipotenciais V1 e V2.
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Matematicamente

há 12 meses

Respostas

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há 12 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender como a energia potencial elétrica se relaciona com a energia cinética da partícula. Quando uma partícula carregada se move em um campo elétrico, a diferença de potencial (V1 - V2) está relacionada à variação da energia potencial elétrica, que se converte em energia cinética. A relação entre a energia cinética (K) e a diferença de potencial (ΔV) é dada por: \[ K = q \cdot \Delta V \] A energia cinética também pode ser expressa como: \[ K = \frac{1}{2} m v^2 \] Igualando as duas expressões, temos: \[ \frac{1}{2} m v^2 = q \cdot (V1 - V2) \] Daí, podemos isolar a velocidade (v): \[ v = \sqrt{\frac{2q(V1 - V2)}{m}} \] Analisando as alternativas: a) diretamente da diferença de potencial V1 – V2. - Não é correto, pois a velocidade depende da raiz quadrada da diferença de potencial. b) diretamente da raiz quadrada da diferença de potencial V1 – V2. - Correto, pois a velocidade é proporcional à raiz quadrada da diferença de potencial. c) diretamente da razão q/m entre a carga e a massa da partícula. - Não é correto, pois a relação é mais complexa. d) inversamente da raiz quadrada da razão q/m entre a carga e a massa da partícula. - Não é correto, pois a relação não é inversa. e) inversamente da distância d entre as superfícies equipotenciais V1 e V2. - Não é correto, pois a distância não é um fator direto na fórmula da velocidade. Portanto, a alternativa correta é: b) diretamente da raiz quadrada da diferença de potencial V1 – V2.

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