Enunciado

Em uma região em que existe um campo elétrico uniforme vertical direcionado de baixo para cima com módulo igual a 3,60 × 10 4   N / C , um pequeno objeto é projetado com uma velocidade inicial igual a 1,92   m / s . O objeto se desloca verticalmente para cima, atravessando uma distância igual a 6,98   c m em 0,200   s . Calcule a razão entre carga e massa, q / m , do objeto. Considere g = 9,80   m / s 2 . Despreze e a resistência do ar.

Passo 1

Olá, tudo bem? Vou ajudar você aqui! Vamos começar?

As forças que agem sobre esse objeto são a força elétrica para cima e a força gravitacional para baixo:

F e - m g = m a

E q = m a + m g

q m = a + g E

Passo 2

Agora vamos a parte da cinemática. O movimento vertical é descrito pela seguinte equação:

Δ y = v o t + a t 2 2

2 ( Δ y - v o t ) t 2 = a

E daqui temos:

a = 2 6,98 × 10 - 2 - 1,92.0,2 0,2 2 = - 15,71 m / s 2

Passo 3

Agora que sabemos a aceleração, podemos voltar para o passo um e determinar a razão q / m :

q m = a + g E

q m = - 15,71 + 9,8 3,6 × 10 4

q m = 1,64 × 10 - 4

Resposta

1,64 × 10 - 4

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