Question

Numa certa região de terra, nas proximidades da superfície, a aceleração da gravidade 10 m/s2, e o campo eletrostático do planeta vale 100 N/C, orientando verticalmente para baixo determine o sinal e o valor da carga elétrica que uma bolinha de gude, de massa igual 50g deveria ter para permanecer suspensa em repouso, acima do solo

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Answer 1

Resposta:

a) Carga Positiva

b) $5 \cdot 10 ^{-3} C$

Explicação:

Dados:

g = 10m/s²

E = 100 N/C (para baixo)

m = 50 g = 0,05 kg

Resolução:

a) Se o campo elétrico naquele ponto está orientado para baixo, quer dizer que aquele ponto da Terra está positivo (pois as linhas de campo estão entrando na Terra), ou seja a carga da bola de gude deve ter o mesmo sinal da Terra para haver repulsão e poder se equilibrar com a Força Peso da própria bolinha.

Carga Positiva

b) Para se manter suspensa, deve haver esquilibrio da força elétrica e da força peso, ou seja, elas devem ser iguais, mas com sentidos oposto, portanto:

$F_{el} = P\\q \cdot E = m \cdot g\\q = \frac{m \cdot g}{E} \\q = \frac{0,05 \cdot 10}{100}\\ q = \frac{0,5}{100}\\ q = 5 \cdot 10 ^{-3} C\\ou\\q= 5 mC$