Uma partícula de massa
e carga
é arremessada com uma velocidade horizontal
, em um campo elétrico de intensidade
, vertical e para baixo. Calcule: A) as componentes horizontal e vertical,
e
de sua aceleração, B) os deslocamentos horizontal e vertical,
e
, após um
e C) a equação da trajetória.
Passo 1
Vamos estudar o movimento de uma partícula de massa
e carga
lançada horizontalmente com velocidade inicial
num campo elétrico uniforme de intensidade
apontando verticalmente para baixo. Como só há a força elétrica constante, isso gera um movimento uniforme no eixo
e um movimento uniformemente acelerado no eixo
.
Passo 2
A única força é a força elétrica vertical para baixo:
Pela segunda lei de Newton,
, obtemos
Passo 3
No eixo
a velocidade é constante
, logo
No eixo
temos aceleração constante
, partindo de
e
, portanto
Passo 4
Para achar a trajetória
, isolamos
em
, obtendo
, e substituímos em
:
Resposta
A)
B)
C)