Question

4- (Udesc-SC) A carga elétrica de uma partícula com 2,0 g de
e massa particula, para que ela permaneca em repouso, quando colocada em um campo elétrico vertical, com sentido para baixo e intensidade igual a 500 N/C, é:
a) + 40 nC
b) + 40 uC
c) + 40 mc
d) - 40 uc
e) - 40 mc​

Answer 1

Para que a partícula permaneça em repouso,é preciso que as forças que atuem sobre ela se anulem

As forças que atuam sobre a partícula são:peso(com sentido para baixo) e força elétrica(sentido para cima)

Equacionando:

Força elétrica=peso

q.E=m.g

q.500=0,002.10

q=0,02/500=4.10^-5

q=40.10^-6

q=40 uC

Para sabermos se a carga tem sinal negativo ou positivo,basta vermos o sentido do campo elétrico e da força elétrica.Nesse caso,o campo elétrico tem sentido para baixo e a força elétrica tem sentido para cima,o que ocasiona no sentido negativo

Resposta final: q= -40 uC

Letra D

Answer 2

A carga elétrica deverá ser de +40μC. Logo a letra b) é a correta.

Para que essa carga esteja em equilíbrio estático deve existir uma força contrária à força-peso dela de tal maneira que elas se anulem.

Olhando para o diagrama de forças da figura isso fica mais claro ainda. Nele vemos que as forças F e P devem se igualar, para que a partícula permaneça em equilíbrio estático.

Pela Eletrostática sabemos que, quando uma carga elétrica é positiva, o campo elétrico e a força eletrostática terão mesma direção e sentido. Se o nosso campo aponta de baixo para cima, conforme a figura, então a carga deve ser positiva para que a força eletrostática também aponte para cima.

Deste modo, pela Segunda Lei de Newton:

$F = P\\\\qE = mg\\\\q = mg/E$

Substituindo os valores fornecidos no enunciado, e considerando uma aceleração da gravidade no local de 10 m/s², e uma massa de 2g = 0,002kg, teremos:

$q = mg/E = 0,002*10/500 = 40*10^{-6} = +40 \mu C$

Logo, a letra b) é a correta.

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