UEM 2013 (Verão) — questão 36 de Física
Enunciado em texto
Um capacitor de placas longas e paralelas é utilizado em um experimento em que partículas são lançadas em seu interior, no vácuo. As partículas – um nêutron, um próton, um elétron e um pósitron – são lançadas separadamente e descrevem trajetórias de acordo com o efeito do campo elétrico sobre essas partículas. Despreze as ações gravitacionais e assinale o que for correto.
(01) O elétron pertence à categoria dos léptons e é desviado rumo à placa positiva do capacitor.
(02) O próton é formado por dois quarks do tipo up e um quark do tipo down e é desviado rumo à placa negativa do capacitor.
(04) O nêutron pertence à categoria dos hádrons e possui carga elétrica positiva igual a 1,6 x 10⁻¹⁹ C.
(08) O pósitron é a antipartícula do elétron e é desviado rumo à placa negativa do capacitor.
(16) A aceleração do elétron no interior do capacitor possui módulo igual a , sendo e a carga elétrica elementar, E o módulo do campo elétrico entre as placas do capacitor e m a massa do elétron.
(Enunciado: Vestibular UEM 2013 (Verão) — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: prever o desvio de cada partícula no campo do capacitor e julgar sua classificação.
Passo 1 — a regra: carga positiva é empurrada para a placa negativa; carga negativa, para a positiva; partícula neutra não é desviada.
(01) Verdadeira. O elétron é um lépton e tem carga negativa: vai para a placa positiva.
(02) Verdadeira. O próton é uud, com carga (em unidades de e): é desviado para a placa negativa.
(04) Falsa. O nêutron é um hádron (formado pelos quarks udd), mas sua carga é : é neutro e atravessa o capacitor sem desviar.
(08) Verdadeira. O pósitron é a antipartícula do elétron: mesma massa e carga . É desviado para a placa negativa.
(16) Verdadeira. A única força relevante é a elétrica, :
⚠️ A armadilha: a (04). Pertencer aos hádrons não implica ter carga: o nêutron é feito de quarks com cargas que somam zero.
A ideia em uma frase: no capacitor, positivas vão para a placa negativa, negativas para a positiva e neutras seguem reto, com a = qE/m.
Resposta: soma 27 (01 + 02 + 08 + 16).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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