quarta-feira, 4 de dezembro de 2013

Qual deve ser o valor do campo elétrico para que a esfera se mantenha em equilíbrio?

Uma pequena esfera de massa 0,04 kg, eletrizada com carga 2 uC, está apoiada numa placa plana isolante, inclinada com um ângulo de 30 o com a horizontal.
                                                      
A intensidade do campo eletrostático horizontal que mantém a esfera em equilíbrio é, em N/C:
a) 10^5. √ 3
b) 10^5.√3/3
c) 2. 10^5.√3/3
d) 2.10^5.√3
e) 10^5


Dados : 
m = 0,04 kg
q = 2 uC = 2*10^-6 C

Θ = 30º

E = ?

Resolução : 

Px,que é paralelo ao plano inclinado e tem seu módulo igual a P*sen Θ deve ser igual a força elétrica Felx,esta que é também paralela ao plano inclinado,e tem seu módulo igual a Fel*cos Θ. Essas forças aparecem quando decompomos o peso P e a força elétrica Fel. As fórmulas são obtidas por meio de conceitos básicas da trigonometria,o seno e cosseno.

Encontrando a força elétrica 

Px = Felx
P*sen Θ = Fel*cos Θ
m*g*sen Θ = Fel*cos Θ
0,04*10*0,5 = Fel*√3/2
Fel = 0,2*2 / √3
Fel = 0,4*√3/3

Encontrando o campo elétrico 
E = Fel/q
E = (0,4*√3/3)  / (2*10^-6)
E = 0,4√3*10^6 / 3*2
E = 0,2√3*10^6 / 3
E = 2*10^5*√3 / 3

Letra C
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