Esse enunciado utiliza os dados de matrícula dos alunos, mas nós do RA adaptamos para você!

https://www.compadre.org/Physlets/electromagnetism/prob25_5.cfm

O objetivo deste problema é calcular a massa desconhecida da partícula vermelha. As linhas verticais representam superfícies equipotenciais. Ao deslocar a partícula (posicionando o mouse sobre a mesma e mantendo o botão da esquerda apertado) é possível obter informação sobre a sua posição (em metros (m)) e o valor do potencial nessa posição (em Volts (V)). Na animação são mostrados o valor do tempo (segundos (s)) e o valor da velocidade da partícula (m/s).

  1. Preencha os itens pedidos abaixo, considere que q = 2 m C :
    1. Utilizando y = + 0,09 m , registre a coordenada x , o potencial V e a velocidade v para esse ponto; Tire print da tela mostrando essa posição e respectivas grandezas.
    2. Deixe a simulação correr até um determinado ponto de sua escolha e registre novamente as grandezas.

  2. Calculem o valor da massa da partícula. Expliquem seu raciocínio em detalhes. Não pulem passagens.

Passo 1

Fala galera, tudo bem? Vou ajudar você aqui!

Letra (a):

Utilizando o link fornecido (

https://www.compadre.org/Physlets/electromagnetism/prob25_5.cfm) as grandezas iniciais são:

y i = 0,09 m

x i = - 0,19 m

V i = - 0,405 V

v i = 0 m / s

E deixando correr um pouco, foi feito novamente o registro:

As grandezas obtidas foram:

y = 0,15 m

x = 0,56 m

V = - 0,78 V

v = 0,89 m / s

Beleza?

Passo 2

Pela equação de energia temos:

K i + U i = K f + U f

A energia cinética inicial é zero, então K i = 0 , a fórmula da energia potencial é U = q V , então agora é só substituir:

q V i = m v 2 2 + q V f

q V i - V f = m v 2 2

m = 2 q V i - V f v 2 = 2 2 × 10 - 3 - 0,405 + 0,78 0,89 2 = 1,89 × 10 - 3 k g

Resposta

( a ) y i = 0,09 m

x i = - 0,19 m

V i = - 0,405 V

v i = 0 m / s

y = 0,15 m

x = 0,56 m

V = - 0,78 V

v = 0,89 m / s

( b ) 1,89 × 10 - 3 k g

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