Veja como calcular a velocidade obtida por um próton caindo através de uma diferença de potencial:

Entendendo os conceitos

* Diferença de potencial (tensão): Uma diferença de potencial (tensão) é a diferença na energia potencial elétrica por unidade de carga entre dois pontos. Quando uma partícula carregada se move através de uma diferença de potencial, ela ganha ou perde energia cinética.
* Teorema da energia do trabalho: O trabalho realizado em um objeto é igual à mudança em sua energia cinética. Nesse caso, o trabalho realizado no próton pelo campo elétrico é igual à energia potencial que perde.
* cobrança de um próton: A carga de um próton é de +1,602 x 10⁻tante coulombs (c).

cálculo

1. Perda de energia potencial:
A energia potencial perdida pelo próton é igual ao produto de sua carga e à diferença de potencial:
ΔPE =q * ΔV =(1,602 x 10⁻¹⁹ c) * (25000 V) =4 x 10⁻¹⁵ j j

2. ganho de energia cinética:
De acordo com o teorema da energia do trabalho, a energia potencial perdida é igual à energia cinética obtida:
ΔKE =ΔPE =4 x 10⁻¹⁵ j

3. Energia cinética final:
Como o próton começa do repouso, sua energia cinética inicial é zero. Portanto, sua energia cinética final é:
Ke_final =4 x 10⁻¹⁵ j

4. Velocidade final:
A energia cinética está relacionada à massa (m) e velocidade (v) do próton por:
Ke_final =(1/2) * M * V²

Resolvendo para a velocidade final, obtemos:
v =√ (2 * ke_final / m)

A massa de um próton é de 1,672 x 10⁻²⁷ kg. Conectar os valores:
v =√ (2 * 4 x 10⁻¹⁵ j / 1,672 x 10⁻²⁷ kg) ≈ 2,19 x 10⁷ m / s

resultado

O próton ganha uma velocidade de aproximadamente 2,19 x 10⁷ m/s Depois de cair através de uma diferença potencial de 25.000 volts.