Respostas
Questões relativas ao resultado
2 - Estime o campo elétrico (intensidade, direção e sentido) no
ponto médio entre os eletrodos.
Resposta: O campo é tangente às linhas de força. Assim, o campo
será perpendicular às placas, apontando na direção da placa negativa.
Sua intensidade pode ser calculada através da equação:
onde d é a distância entre as duas equipotenciais em volta do ponto,
cujos potenciais são VA e VB. (E ≈ 0,9 N/C)
3 - Calcule a força devida ao campo elétrico que atua sobre um
elétron no centro da cuba. Essa força seria diferente em outros
pontos? Carga do elétron =1,6 x 10-19C.
Resposta: Basta aplicar a definição de campo elétrico
para obter F ≈ 1,4 x 10-19N. Na região entre as placas, o campo é
uniforme e a força seria a mesma em todos os pontos dessa região.
4 - Calcule a aceleração que esse elétron sofreria se a força
elétrica fosse a única que atuasse sobre ele. Massa do elétron
=9,1 x 10-31kg
Resposta: Da segunda lei de Newton a ≈ 1.5 x 1011m/s2 !
5 - Qual é o trabalho realizado pela força elétrica sobre um
elétron que parte do eletrodo negativo até o momento em que
ele atinge o eletrodo positivo?
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Cuba Eletrolítica – Versão 1.0
IBTF - Projeto Acessa Física - Atualizado em 05 de março 2010
Projeto Financiado pelo MEC - Ministério da Educação e Cultura e pelo MCT - Ministério da Ciência e Tecnologia
- Esta obra está licenciada sob uma Licença Creative Commons - © 2010 – MEC e MCT
Resposta: O trabalho realizado é simplesmente
.
Para uma diferença de potencial de 9V, o trabalho sobre um elétron é
1,44 x 10-18J
6 - Qual seria a velocidade com que um elétron atingiria o
eletrodo positivo, se ele saísse com velocidade nula do eletrodo
negativo e não encontrasse nenhuma resistência pelo caminho?
Resposta: Se o elétron não encontrasse nenhuma resistência no
caminho, todo o trabalho realizado pelo campo elétrico seria convertido
em energia cinética. Logo, a velocidade final seria de 1,8 x 106m/s.
Questões para reflexão e discussão
1- O elétron encontra resistência no caminho? Por quê?
Resposta: Sim, no percurso entre os eletrodos, os elétrons sofrem
inúmeras colisões com os átomos e moléculas da solução para a qual
transferem a maior parte da energia que recebem do campo elétrico.
2-Qual seria o efeito sobre o campo elétrico, se invertêssemos a
polarização dos eletrodos?
Questão Desafio
1 - Como ficaria o campo se colocássemos um anel de material
condutor entre as placas paralelas?
Resposta: Dentro do anel, o campo é nulo e o campo externo se
deforma para acomodar uma equipotencial sobre o anel. Esta é uma
demonstração do funcionamento da gaiola de Faraday.
Resposta A forma do campo não seria alterada, apenas a sua direção
é que seria invertida.
Fique atento às condições de segurança!
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