A figura abaixo representa as armaduras de um capacitor de placas planas submetidas a uma diferença de potencial VAB = 12 000V e distantes de 4,0cm. Abandona-se uma partícula eletrizada positivamente de massa 1,0 . 10–27kg e carga q = +8,0 . 10–19C no ponto A. O campo elétrico tem intensidade E e a partícula adquiriu uma aceleração ⃗. Pode-se afirmar que: a) E = 3,0 . 105V/m e a = 2,4 . 1014m/s2 b) E = 3,0 . 105V/m e a = 2,4 . 1013m/s2 c) E = 1,0 . 105V/m e a = 8,0 . 1014m/s2 d) E = 3,0 . 103V/m e a = 2,4 . 1012m/s2 e) E = 3,0 . 103V/m e ⃗ = ⃗⃗

Question

A figura abaixo representa as armaduras de um capacitor de placas planas submetidas a uma diferença de potencial VAB = 12 000V e distantes de 4,0cm...

Ed · Answer

Para resolver essa questão, precisamos calcular a intensidade do campo elétrico (E) e a aceleração (a) da partícula eletrizada.

1. **Cálculo do Campo Elétrico (E)**:
   O campo elétrico entre as placas de um capacitor é dado pela fórmula:
   $$
   E = \frac{V}{d}
   $$
   onde $ V $ é a diferença de potencial e $ d $ é a distância entre as placas.

Dado que $ V = 12.000V $ e $ d = 4,0cm = 0,04m $:
   $$
   E = \frac{12.000V}{0,04m} = 300.000 \, V/m = 3,0 \times 10^5 \, V/m
   $$

2. **Cálculo da Aceleração (a)**:
   A força (F) sobre a partícula é dada por:
   $$
   F = qE
   $$
   onde $ q = 8,0 \times 10^{-19}C $.

Portanto:
   $$
   F = (8,0 \times 10^{-19}C)(3,0 \times 10^5 \, V/m) = 2,4 \times 10^{-13}N
   $$

Agora, usando a segunda lei de Newton $ F = ma $, podemos encontrar a aceleração:
   $$
   a = \frac{F}{m} = \frac{2,4 \times 10^{-13}N}{1,0 \times 10^{-27}kg} = 2,4 \times 10^{14} \, m/s^2
   $$

Agora, analisando as alternativas:

a) E = 3,0 . 10^5 V/m e a = 2,4 . 10^14 m/s² (CORRETA)

b) E = 3,0 . 10^5 V/m e a = 2,4 . 10^13 m/s² (INCORRETA)

c) E = 1,0 . 10^5 V/m e a = 8,0 . 10^14 m/s² (INCORRETA)

d) E = 3,0 . 10^3 V/m e a = 2,4 . 10^12 m/s² (INCORRETA)

e) E = 3,0 . 10^3 V/m e a = (incompleta)

Portanto, a alternativa correta é a) E = 3,0 . 10^5 V/m e a = 2,4 . 10^14 m/s².

Direito Constitucional

Lista 2 - Potencial Elétrico

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Lista 2 - Potencial Elétrico

Considere duas cargas, Q1 = +0,20μC e Q2 = –1,0μC, que estão fixas em relação ao ponto P. Determine o valor do potencial elétrico resultante, que é criado no ponto P pelas duas cargas. É dado: k0 = 9,0 . 109 V.m/C.

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