Unesp- Esfera em Campo Elétrico
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Unesp- Esfera em Campo Elétrico
Uma pequena esfera de massa m, eletrizada com uma carga elétrica q 0, está presa a um ponto fixo P por
um fio isolante, numa região do espaço em que existe um campo elétrico uniforme e vertical de módulo E,
paralelo à aceleração gravitacional g, conforme mostra a figura. Dessa forma, inclinando o fio de um ângulo
θ em relação à vertical, mantendo-o esticado e dando um impulso inicial (de intensidade adequada) na esfera
com direção perpendicular ao plano vertical que contém a esfera e o ponto P, a pequena esfera passa a descrever um movimento circular e uniforme ao redor do ponto C.
Na situação descrita, a resultante das forças que atuam sobre a esfera tem intensidade dada por
A) (m ⋅ g + q ⋅ E) ⋅ cos θ.
B) (m ⋅ g – q ⋅ E ⋅ √2 ) ⋅ sen θ.
C) (m ⋅ g + q ⋅ E) ⋅ sen θ ⋅ cos θ.
D) (m ⋅ g + q ⋅ E) ⋅ tg θ.
E) m ⋅ g + q ⋅ E ⋅ tg θ.
um fio isolante, numa região do espaço em que existe um campo elétrico uniforme e vertical de módulo E,
paralelo à aceleração gravitacional g, conforme mostra a figura. Dessa forma, inclinando o fio de um ângulo
θ em relação à vertical, mantendo-o esticado e dando um impulso inicial (de intensidade adequada) na esfera
com direção perpendicular ao plano vertical que contém a esfera e o ponto P, a pequena esfera passa a descrever um movimento circular e uniforme ao redor do ponto C.
Na situação descrita, a resultante das forças que atuam sobre a esfera tem intensidade dada por
A) (m ⋅ g + q ⋅ E) ⋅ cos θ.
B) (m ⋅ g – q ⋅ E ⋅ √2 ) ⋅ sen θ.
C) (m ⋅ g + q ⋅ E) ⋅ sen θ ⋅ cos θ.
D) (m ⋅ g + q ⋅ E) ⋅ tg θ.
E) m ⋅ g + q ⋅ E ⋅ tg θ.
- Gabarito:
Letra D.
- Dúvida:
Por que não existe uma Força Magnética atuando na esfera? Pensei que uma Força Magnética mais a componente Tx apontariam para o centro desse movimento circular.
Ceruko- Estrela Dourada
- Mensagens : 1326
Data de inscrição : 01/07/2020
Idade : 23
Localização : Ribeirão Preto
Re: Unesp- Esfera em Campo Elétrico
q > 0 ---> E vertical para baixo ---> força elétrica Fe para baixo
A resultante entre a tração T no fio, a força Fe e o peso P é centrípeta (Fc horizontal com sentido do corpo para o ponto C)
Fe = q.E ---> I
T.senθ = Fc --> II
T.cosθ = P + Fe ---> T.cosθ = m.g + q.E ---> II
I : II ---> senθ/cosθ = Fc/(m.g + q.E) ---> Fc = (m.g + q.E).tgθ
Para haver uma força magnética, seria necessário existir um campo magnético, e isto não ocorre.
A resultante entre a tração T no fio, a força Fe e o peso P é centrípeta (Fc horizontal com sentido do corpo para o ponto C)
Fe = q.E ---> I
T.senθ = Fc --> II
T.cosθ = P + Fe ---> T.cosθ = m.g + q.E ---> II
I : II ---> senθ/cosθ = Fc/(m.g + q.E) ---> Fc = (m.g + q.E).tgθ
Para haver uma força magnética, seria necessário existir um campo magnético, e isto não ocorre.
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 73164
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 78
Localização : Santos/SP
Re: Unesp- Esfera em Campo Elétrico
Ahh, entendo. Então Campo Magnético e Campo Elétrico são coisas totalmente distintas. Pode haver questões que envolvam esses dois ou não é comum?
Ceruko- Estrela Dourada
- Mensagens : 1326
Data de inscrição : 01/07/2020
Idade : 23
Localização : Ribeirão Preto
Re: Unesp- Esfera em Campo Elétrico
Existem sim, questões com ambos os campos, mas são um pouco mais complexas.
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 73164
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 78
Localização : Santos/SP
Re: Unesp- Esfera em Campo Elétrico
Vi aqui alguns casos, como a Força de Lorentz. De fato mais elaboradas.
Obrigado pela ajuda, Mestre!
Obrigado pela ajuda, Mestre!
Ceruko- Estrela Dourada
- Mensagens : 1326
Data de inscrição : 01/07/2020
Idade : 23
Localização : Ribeirão Preto
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