Questão Q759237

Um capacitor é constituído por duas placas paralelas de mesma área, na forma de quadrados, carregadas com cargas de mesmo valor absoluto, positiva em uma placa e negativa na outra, uniformemente distribuídas e separadas por uma distância d = 10 cm. A região entre as placas foi preenchida por um dielétrico com permissividade ε = 2ε0, em que ε0 é a permissividade no vácuo. O comprimento do lado do quadrado com relação à distância d é tal que se podem ignorar os efeitos de borda nas linhas de campo.

A partir dessas informações, julgue o item subsecutivo.

Se uma pequena partícula com carga de 10-3 C e massa de 1 g for colocada na região entre as placas desse capacitor e sob uma diferença de potencial de 2 V, então ela sofrerá uma aceleração de 20 m/s2 .

Alternativas

Certo

Errado

Comentários

CERTO

Campo elétrico entre as placas: E = U/d = (2 V) / (0,1 m) ----> E = 20 V/m

Força elétrica e segunda lei de Newton:

F = q . E = m . a

(10-3 C ) . (20 V/m) = (10-3 kg) . a ----> a = 20 m/s²
Outro caminho (mesmo resultado que o da Suzana):

Ep = Ecin

V.q = (m.v²)/2

lembrando que:

v = 2ad (considerando velocidade inicial = 0).

Colocamos v em evidência e substui os valores.

Bons estudos !!!!!!!!!!!!!!!!
Para encontrarmos a aceleração da carga precisamos primeiro saber a força resultante que age sobre ela. Anotando alguns dados do enunciado e da questão 10:
Com essas informações, podemos raciocinar da seguinte forma: O trabalho equivale a força vezes o deslocamento, mas vimos também que, em eletricidade, pode ser escrito como:
Agora ficou fácil! Basta substituir os valores (só não esqueça deixar tudo no S.I):

A segunda lei de Newton nos diz que: F=m.a, portanto:

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