Uma partícula de carga
e massa
, colocada num determinado ponto P de uma região onde existe um campo elétrico, adquire aceleração de
, devida exclusivamente a esse campo. Qual o valor do campo elétrico aplicado?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma partícula com carga elétrica
e massa
. Essa partícula está num ponto P onde existe um campo elétrico que faz ela acelerar a
. O que queremos descobrir é o valor desse campo elétrico. Para resolver isso, vamos usar a física que relaciona força, massa, aceleração e campo elétrico.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da Segunda Lei de Newton, que diz que a força resultante sobre um objeto é igual à massa dele vezes a aceleração:
Aqui,
é a força,
é a massa e
é a aceleração.
Passo 3
Agora, quando uma carga elétrica está em um campo elétrico, ela sente uma força elétrica dada por:
Onde
é a carga elétrica e
é o campo elétrico.
Passo 4
Como a única força agindo na partícula é a força elétrica, podemos igualar as duas expressões para a força:
Queremos encontrar
, então vamos rearranjar a fórmula:
Passo 5
Agora, vamos substituir os valores que a gente tem:
Primeiro, multiplica a massa pela aceleração:
Agora, divide pela carga elétrica:
Resposta
O campo elétrico aplicado tem um valor de
.
Exercícios relacionados
Considere duas partículas carregadas eletricamente, com cargas
e
, sendo
e
, respectivamente, no vácuo
e separadas por uma distância de 20 cm . Nessas condições, determine o vetor campo elétrico resultante nos seguintes pontos: a) em um ponto localizado a 10 cm à esquerda da partícula A;
b) No ponto médio entre as partículas e
;
c) num ponto situado a 10 cm à direita da partícula .
b) No ponto médio entre as partículas
c) num ponto situado a 10 cm à direita da partícula
Considere uma partícula com carga de
, localizada na origem de um sistema de coordenadas cartesianas (
). Determine o campo elétrico nos seguintes
pontos: a) sobre o eixo , quando
; b) sobre o eixo
, quando
, e c) no ponto com coordenadas
e
. (Considere
)
pontos: a) sobre o eixo
Considere uma partícula carregada com uma carga de q igual a
, localizada numa região onde
.
a) Determine o módulo, a direção e o sentido do vetor campo elétrico gerado por essa partícula em um ponto que está a uma distância de 30 cm .
b) Encontre a distância onde o módulo do vetor campo elétrico é .
a) Determine o módulo, a direção e o sentido do vetor campo elétrico gerado por essa partícula em um ponto que está a uma distância de 30 cm .
b) Encontre a distância onde o módulo do vetor campo elétrico é
Um pêndulo consistindo em uma esfera de massa igual a 250 g , pendurado em um prego por um cordão de
, é levado até uma altura
de 90 cm em relação à sua posição de equilíbrio
, mantendo-se o cordão esticado, e então liberado. Despreze quaisquer atritos.
Quando o pêndulo passar por , o cordão dobra devido a um segundo prego fixo a uma altura
acima de
. Quais serão as novas alturas que ele atingirá se
for
, 50 cm ?
Quando o pêndulo passar por