UFRJ, Sem Campus, Física 3, Listas de Física 3 - UFRJ - Lista 1 - Carga Elétrica e Campo Elétrico, Questão 6a
6. (M) Uma partícula de massa e carga penetra na região entre as placas metálicas de um capacitor, como indicado na figura abaixo. As placas estão separadas por uma distância e produzem um campo elétrico uniforme em seu interior. Ao entrar nessa região, a partícula possui uma velocidade inicial paralela às placas e está a uma mesma distância delas. Considere ainda que os efeitos da força gravitacional são desprezíveis em confronto com os da força elétrica. Utilizando o sistema de coordenadas indicado na figura, determine:
(a) O vetor aceleração da partícula.
Passo 1
Fala aí! Tudo certinho? Esta questão está um pouco complicada? Relaxa que vamos tentar te ajudar. 😎
Nesse problema temos uma partícula de massa , carga e velocidade inicial (horizontal) e então essa partícula entra em uma região entre duas placas de um capacitor, a uma distância de cada uma, que possui um campo em seu interior que aponta para baixo.
Nessa condição, queremos saber qual é a aceleração da partícula ao entrar na região.
Tem alguma ideia do que fazer? 😐
Pela segunda lei de Newton, , ou seja, se encontrarmos a força que a partícula sofre encontramos sua aceleração por essa fórmula...
Quando uma partícula carregada sofre ação de um campo elétrico, essa partícula sofre uma força na direção do campo que é dada por
Onde é a carga da partícula.
Conseguiu ver o que temos que fazer? 😎
Passo 2
Se igualarmos as duas forças, podemos escrever a aceleração em função de , e ...
Como aponta para o sentido , então
Fim! Iae, o que achou? Responde Aí! 😁
