A posição de um elétron é dada por r = 3t i – 4 t2 j + 2 k, com t em segundos e r em metros. (a) Qual é a velocidade do elétron na notação de vetores unitários? Quanto vale a velocidade em t = 2 s; (b) na notação de vetores unitários e como (c) um módulo e (d) um ângulo em relação ao sentido positivo do eixo x?
A notação de vetores unitários é realizada com a divisão dos termos direcionais do vetor pelo valor do seu módulo. Seu módulo é obtido pela raiz quadrada da soma dos termos do vetor.
No caso do vetor r, teremos:
\(modulo_r = (2²+4²+2²)^{0.5} = 4.89\)
a) O vetor velocidade é definido fazendo a derivada no tempo de um vetor posiçao.
No caso do vetor acima, teremos:
\(V = {dr \over dt}=3*i -8t*j\)
Calculando o módulo de V, teremos:
\(modulo_V= (3²+8²+0²)^{0.5} = 8.54\)
Resposta: O vetor V então fica:
\({V \over módulo_v}={3 \over 8.54}i-{8t \over 8.54}j = 0.351*i-0.936t*j\)
No tempo de 2 segundos, teremos:
\(V = {dr \over dt}=3*i -8*2*j = 3*i -16*j \)
b) Resposta: Na notção de vetores unitários, teremos:
\({V \over módulo_v}= 0.351*i-0.936*2*j=0.351*i-1.872*j\)
c) Resposta: o módulo de V é dado por, assim como calculador acima:
\(modulo_V= (3²+8²+0²)^{0.5} = 8.54\)
d) O ângulo de um vetor pode ser dado como a tangente o seu componente em y com sua componente em x, sendo então:
\(arctg \theta = {-8 \over 3} = -69.44\)
Resposta: o ângulo é -69.44º.
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Física Teórica e Experimental I
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