Um próton descreve um movimento circular com velocidade escalar ao redor e imediatamente fora de uma esfera carregada, de raio . Qual é a carga sobre a esfera.
Passo 1
Fala galera, bora lá! O próton está em movimento circular uniforme mantido pela força elétrica da carga na esfera, que funciona como força centrípeta. De acordo com a segunda lei de Newton para um movimento circular uniforme, sabemos que
onde é a magnitude da força, é a velocidade do próton e é o raio da sua orbita, essencialmente o mesmo que o raio da esfera.
Passo 2
A magnitude da força elétrica sobre o próton é
onde é a magnitude da carga sobre a esfera. Portanto, quando , temos
de modo que a carga procurada será dada por
Passo 3
Para finalizar iremos substituir os valores na equação acima.