Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 21.Problemas - Ex. 86
Funcionamento de uma impressora a jato de tinta. Em uma impressora que usa jato de tinta, as letras são reproduzidas numa folha de papel injetando-se gotas de tinta, que saem de um pulverizador que se move rapidamente. As gotas de tinta, com massa de cada uma, deixam o pulverizador e se dirigem para o papel com velocidade igual a . Quando a gota passa por uma unidade eletrostática, ela deixa alguns elétrons e adquire carga. A seguir, as gotas passa entre placas defletoras, com comprimento igual a, no interior das quais existe um campo elétrico vertical uniforme com módulo igual a . Sabendo que a gota deve sofrer um desvio de ao atingir o final da placa defletora, qual deve ser o módulo da carga?
Passo 1
Sabemos que a força elétrica é dada em função da carga e do campo elétrico.
Já sabemos quem é o campo elétrico. Agora precisamos encontrar a força para determinarmos a carga.
Passo 2
Podemos usar então a segunda lei de Newton:
Então a carga pode ser escrita como sendo:
Não sabemos quem é a massa nem quem é a aceleração
Passo 3
Para encontrarmos a massa, podemos usar a relação entre a massa e a densidade:
Passo 4
Já para encontrarmos a aceleração, basta lembrarmos da equação horária do movimento:
Passo 5
Para encontrarmos o tempo precisamos apenas lembrar que:
Como a velocidade horizontal a gente sabe e sabemos o quanto a partícula se desloca na horizontal , o tempo será:
Passo 6
Vamos então encontrar:
Passo 7
Nossa carga então será: