Um anel com diâmetro de 8 cm está fixo em um ponto e carrega uma carga de + 5μ C , uniformemente espalhada sobre sua circunferência.a)Qual é o trabalho necessário para deslocar uma minúscula bola com carga + 3μ C e massa 1,5 g a partir de um ponto muito distante do centro do anel?b)É necessário fazer uma trajetória ao longo do eixo do anel? Porquê?c)Se a bola for ligeiramente deslocada do centro do anel, o que ela fará e qual velocidade máxima ela atingirá?

letra a) W = 3,3375J letra b) Nãoletra c) Acelera, v = 67,1m / s

Enunciado

letra a)

Sabemos que trabalho é igual a menos a variação da energia potencial:

Vamos chamar de o potencial num ponto longe e o potencial no centro.

O potencial do anel é dado por:

Como ser inversamente proporcional a distância, o potencial longe da carga é nulo.

Já no centro do anel, a distância será o raio do anel e o potencial dele será:

Substituindo tudo na expressão do trabalho:

letra b)

Não, porque o potencial não depende da direção que tomamos.

letra c)

Se a bolinha for deslocada, devido à força resultante sobre ela, ela irá acelerar.

Podemos calcular a velocidade relacionando trabalho com energia cinética:

Considerando a bolinha partindo do repouso:

Substituindo o valor do trabalho que achamos na letra a e a massa da bolinha :

letra a)

letra b) Não

letra c) Acelera,