(Mack-SP) Uma esfera eletrizada com carga de +2 mC e massa 100g é lançada horizontalmente com velocidade
num campo elétrico vertical, orientado para cima e de intensidade
. Supondo
, a distância horizontal percorrida pela esfera após cair 25 cm é:
Passo 1
O enunciado descreve uma esfera de carga
e massa
lançada horizontalmente com velocidade inicial
em um campo elétrico vertical (para cima) de intensidade
. Precisamos achar a distância horizontal percorrida até que a esfera caia
. Vamos:
- Calcular a aceleração vertical resultante combinando peso e força elétrica.
- Determinar o tempo para a esfera descer
. - Calcular a distância horizontal
.
Passo 2
A força elétrica sobre a carga é
e o peso é
Logo, a força resultante para baixo vale
e a aceleração vertical (para baixo) é
Passo 3
O movimento vertical parte com velocidade inicial
e aceleração
. Para cair
, usamos
Passo 4
Como não há aceleração horizontal, a velocidade
permanece
. A distância horizontal percorrida é
Resposta
A esfera percorre
na horizontal.