Numa região onde existe um campo elétrico uniforme $E = 1,0 . 10^{2} N/C$ dirigido verticalmente para cima, penetra um elétron com velocidade inicial $V_0 = 4,0. 10^{5}\ m/s$ segundo uma direção que faz um ângulo $\theta = 30^{\circ}$ com a horizontal como mostra a figura. Sendo a massa do elétron $9,1. 10 ^{- 31}\ kg$ e a carga $- 1,6.10 ^{- 19}\ C$ podemos afirmar que:
$-$ O elétron tem carga negativa e o campo elétrico está voltado para cima, assim, a força elétrica será direcionada para baixo:
\begin{matrix} |F_r| = |F_e|&\Rightarrow& m.a = E.e &\Rightarrow & a = \frac{E.e}{m}
\end{matrix}
$-$ Podemos decompor a velocidade do elétron ao entrar no campo em:
\begin{matrix} V_y = V_0 . \sin{\theta} &,& V_x = V_0 .\cos{\theta}
\end{matrix}
$-$ Calculando o tempo de queda do elétron:
\begin{matrix} 0 = V_y + (-a).t &\Rightarrow& t = \frac{V_0.\sin{\theta}}{a} &\Rightarrow& t = \frac{m.V_0.\sin{\theta}}{E.e}
\end{matrix}
Agora, basta substituir os valores e aproximar o resultado:
\begin{matrix} \fbox{$ t \cong 1,14.10^{-8}$} \\ \\ Letra \ (A)
\end{matrix}
$\color{orangered}{Obs:}$ A aproximação pode ser visualmente complicada, mas perceba que ao analisar as demais alternativas, todas passam longe, deixo a ideia de cada:
$• \ B:$ Aplique $A = V_x. t$
$• \ C:$ Já encontramos no início
$• \ D:$ Não, será para baixo
$• \ E:$ Aplique Torricelli
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