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Corpo e campo elétrico.

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Mensagem por aleixoreis Sáb 14 Jan 2012, 21:25

Peço ajuda para o seguinte problema:
Um corpo de massa m e carga q é abandonado sob seu peso P a uma altura h de um plano horizontal.
Imediatamente abaixo desse plano atua um campo elétrico de intensidade

Qual é o tempo que o corpo leva para voltar para sua posição inicial?

Desde já, agradeço a atenção.
[ ]'s.


Última edição por aleixoreis em Dom 15 Jan 2012, 01:54, editado 1 vez(es) (Motivo da edição : Dado incorreto.)
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Mensagem por Elcioschin Sex 20 Jan 2012, 16:47

Acima do plano a única força que atua é o peso (para baixo):

V² = Vo² + 2gh ----> V² = 0 + 2gh ----> V² = 2gh

Seja t o tempo para ele alcançar o plano horizontal:

V = Vo + gt ----> V = gt ----> V² = g²t² ----> 2gh = g²t² ----> t = \/(2h/g)

Abaixo do plano atuam:

Peso P ----> Para baixo
Força elétrica F ----> para cima

E ----> 2P/q ----> qE = 2P ----> F = 2P

Abaixo do plano a resultante vale R = 2P - P ----> R = P (para cima)

Logo, abaixo do plano o movimento é retardado, com a mesma aceleração g

Neste caso o tempo t' para o corpo parar de cair vale t' = t

A partir daí o corpo começa a subir com a mesma aceleração g e o tempo t" que ele leva para retornar à posição inicial vale t" = 2t

Tempo total: T = t + t' + t" ----> T = 4t ----> T = 4*\/(2h/g)
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Mensagem por aleixoreis Sáb 21 Jan 2012, 19:13

Prezado Professor:
Agradeço pela resposta que ansiava.
Todavia, tenho a seguinte dúvida:
Quando o corpo começa a sofrer a ação do campo elétrico, a resultante sendo R e para cima, por que continua a cair?

Desde já, agradeço a atenção.
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Mensagem por Elcioschin Sáb 21 Jan 2012, 19:24

Devido à inércia

Quando o corpo chega no plano ele tem uma certa velocidade.
Esta velocidade não pode ser reduzida instantaneamente.
Existe um tempo de desaceleração e neste tempo o corpo percorre um certo espaço
Como a desaceleração (-g) é igual em módulo à aceleração (g), o espaço percorrido é exatamente igual à altura h inicial
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Mensagem por aleixoreis Sáb 21 Jan 2012, 19:52

Prezado Elcioschin:

A questão da inércia não havia sido considerada por mim, quando tentei resolver a questão.
Mais uma vez agradeço a pronta consideração.
[ ]'s.

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