Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 21.Problemas - Ex. 84
Duas minúsculas bolas de massa m possuem carga igual, porém contrárias de módulo. Elas estão atadas ao mesmo gancho de teto por fios leves, de comprimento. Quando um campo elétrico uniforme horizontal é ativado, as bolas ficam suspensas a um ângulo entre os fios. a)Qual bola (a da esquerda ou a da direita) é positiva e qual é negativa? b)Ache o ângulo entre os fios em termos de,, e. c) À medida que a força do campo elétrico aumenta, o que o resultado do item (a) fornece para o maior ângulo possível?
Passo 1
letra a)
A força na bola esquerda está na direção do campo elétrico, portanto deve ser positiva, enquanto a força na bola direita é oposta ao campo elétrico, portanto deve ser negativa.
Passo 2
letra b)
No sistema dado, temos a força peso, a tração dos fios e a força elétrica.
Pelo equilíbrio das forças temos que:
Dividindo uma equação pela outra temos que:
Passo 3
letra c)
Para temos:
O ângulo que tem tangente infinita é , logo:
Resposta
letra a)Bola esquerda positiva, bola direita negativa.
letra b)
letra c)