Problema 72-5    Fonte:  Problema 22.11 - página 18 - TIPLER, Paul - MOSCA, Gene -    Livro: Física - Vol. 2 - 4ª Edição - Ed. LTC.

Um elétron entra em um campo elétrico uniforme com E^→ = - 2.000   j^→ N/C e com velocidade inicial v_o^→ = 10⁶   i^→ m/s perpendicular ao campo.

a) comparar a força gravitacional que atua sobre o elétron à força elétrica no campo.

b) de quanto o elétron será desviado da horizontal depois de ter avançado 1 cm na direção x?

Solução do Problema 72-5   

Item a   

Para calcular a razão entre a força elétrica F_e = - e E e a força gravitacional F_g = m g, basta calcular o quociente entre elas, ou

Efetuando o cálculo encontramos

Item b   

Como o elétron tem carga negativa, ele se deslocará no sentido contrário ao do campo elétrico, conforme podemos ver na ilustração da Figura 72-05.1.

O desvio vertical em função da aceleração e do tempo é dado por

Por outro lado, sabemos que t = x / v_o e também, a = (e E) / m. Então, substituindo na equação de h, obtemos

Fazendo a substituição numérica e efetuando o cálculo, encontramos