Energia e potencial elétrico

por ViniciusAlmeida12 Dom 25 maio 2014, 19:22

Tem se uma carga +Q fixa. Outra carga -q de massa m executa movimento circular uniforme de centro +Q e raio R. Desprezando-se as ações gravitacionais e supondo o vácuo como meio, de constante eletrostática K0, determine:

a) a velocidade v de -q
b) a energia potencial de -q
c) a energia cinética de -q
d) a energia total de -q
e) a relação entre energia total e cinética
f) a energia E que se deve fornecer a -q, para que passe a executar MCU, em torno de +Q, com raio 2R

Não consigo começar a resolver essa questão e já estudei a teoria. Pensei em dizer que a energia potencial elétrica é igual a energia cinética da carga, porém não está correto pois cheguei a um resultado diferente do gabarito. Como posso achar a velocidade?
Minha tentativa de resolução:
Energia e potencial elétrico 291yl54

Gabarito:

por **Euclides** Dom 25 maio 2014, 19:27

O MCU tem a força centrípeta igual à força de atração eletrostática. Comece por aí:

$F_E=F_{cp}\;\;\Rightarrow \;\;\frac{kQq}{R^2}=\frac{mv^2}{R}$

por ViniciusAlmeida12 Dom 25 maio 2014, 19:32

Entendi, mas por que está errado eu dizer que Energia cinética = Energia elétrica?

por **Euclides** Dom 25 maio 2014, 19:37

Não são iguais. A energia mecânica na órbita é igual a

$E_M=E_{pot\;el}+E_{cin}$

por ViniciusAlmeida12 Dom 25 maio 2014, 20:09

Compreendi. Resolvi todos os quesitos menos o "e". A relação entre as energias, porque tem que ser igual a -Ec? Fazendo Em/Ec deveríamos achar -1!!

por **Euclides** Dom 25 maio 2014, 20:38

ViniciusAlmeida12 escreveu:Compreendi. Resolvi todos os quesitos menos o "e". A relação entre as energias, porque tem que ser igual a -Ec? Fazendo Em/Ec deveríamos achar -1!!

A relação será -1, mesmo. Ou E_T=-E_c