Tópicos de Física 3 - Caderno de Estudos-166-168

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164 CADERNO DE ESTUDOS164 CADERNO DE ESTUDOS
 114. (UEM-PR) 
Uma pequena massa m com carga q se encon-
tra em equilíbrio, como mostrado abaixo. 
O campo elétrico E & é uniforme e constante. A 
aceleração da gravidade é g. Assinale o que for 
correto. 
01) A carga q é positiva. 
02) O ângulo a é dado por a 5 arctan
|q|E
m g
.
04) O módulo da tensão no fio vale T 5 q E m g
2 2 2 2
1 .
08) Se quisermos colocar a partícula na hori-
zontal 
2
→ π



a , devemos aplicar um campo 
elétrico infinito. 
16) Se o fio se romper, a coordenada horizontal da 
partícula varia linearmente com o tempo t.
 115. (Acafe-SC) 
Na figura abaixo temos o esquema de uma im-
pressora jato de tinta que mostra o caminho 
percorrido por uma gota de tinta eletrizada ne-
gativamente, numa região onde há um campo 
elétrico uniforme. A gota é desviada para baixo 
e atinge o papel numa posição P. 
O vetor campo elétrico responsável pela defle-
xão nessa região é: 
a) ↑
b) ↓ 
c) → 
d) ←
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/U
E
M
, 
2
0
1
5
.
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/A
C
A
F
E
, 
2
0
1
6
.
165RUMO AO ENSINO SUPERIOR 165
 116. (Vunesp) 
Uma carga elétrica q 5 0,1 mC de massa 
m 5 1026 kg é lançada com velocidade 
v
0
 5 1,0 ? 103 m/s em uma região de campo elé-
trico uniforme gerado por duas placas planas e 
paralelas, distantes 10 cm uma da outra. A car-
ga sai dessa região em um ponto de coordena-
das x
1
 5 5 cm e y
1
 5 2,5 cm e atinge o ponto P 
em um anteparo situado 10 cm acima do eixo 
horizontal do tubo.
1
0
 c
m
1
0
 c
m
x
y
P
+ ++ +
– –– –
y
1
x
1 
= 5 cm
v
v
0
Desprezando-se ações gravitacionais, pede-se:
a) o módulo do vetor campo elétrico nessa região;
b) a velocidade com que a carga q chega ao 
ponto P.
 117. (UFPR) 
Um próton é injetado no ponto O e passa a se 
mover no interior de um capacitor plano de pla-
cas paralelas, cujas dimensões estão indicadas 
na figura abaixo. 
O próton tem velocidade inicial v &0 com módulo 
1,0 ? 105 m/s e direção formando um ângulo u 
igual a 458 com o eixo x horizontal. O campo 
elétrico está orientado na direção do eixo y con-
forme mostrado na figura. Considere a massa 
do próton igual a 1,6 ? 10227 kg e sua carga igual 
1,6 ? 10219 C. Supondo que somente o campo 
elétrico uniforme no interior do capacitor atue 
sobre o próton, calcule qual deve ser o mínimo 
módulo deste campo para que o próton não co-
lida com a placa inferior.
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/V
u
n
e
s
p
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/U
F
P
R
, 
2
0
1
4
.
166 CADERNO DE ESTUDOS166 CADERNO DE ESTUDOS
 118. (Fuvest-SP) 
Um certo relógio de pêndulo consiste em uma 
pequena bola, de massa M 5 0,1 kg, que osci-
la presa a um fio. O intervalo de tempo que a 
bolinha leva para, partindo da posição A, retor-
nar a essa mesma posição é seu período T
0
, 
que é igual a 2 s. Nesse relógio, o ponteiro dos 
minutos completa uma volta (1 hora) a cada 
1 800 oscilações completas do pêndulo.
A
g
A
E
bolinha sem carga bolinha carregada
em presen•a de E
Estando o relógio em uma região em que atua 
um campo elétrico E &, constante e homogêneo, 
e a bola carregada com carga elétrica Q, seu 
período será alterado, passando a T
Q
. Conside-
re a situação em que a bolinha esteja carregada 
com carga Q 5 3 ? 1025 C, em presença de um 
campo elétrico cujo módulo E 5 1 ? 105 V/m. 
(Usar: g 5 10 m/s2.)
Então, determine:
a) a intensidade da força efetiva F
e
, em N, que 
age sobre a bola carregada;
b) a razão R
T
T
Q
0
5 entre os períodos do pêndu-
lo, quando a bola está carregada e quando 
não tem carga;
c) a hora que o relógio estará indicando, quan-
do forem de fato três horas da tarde, para a 
situação em que o campo elétrico tiver pas-
sado a atuar a partir do meio-dia.
Note e adote:
Nas condições do problema, o período T do pên-
dulo pode ser expresso por
πT 2
massa comprimento do pêndulo
Fe
5
?
em que F
e
 é a força vertical efetiva que age sobre 
a massa, sem considerar a tensão do fio.
 119. (UPE) 
Duas esferas isolantes, A e B, possuem raios 
iguais a R
A
 e R
B
 e cargas, uniformemente distri-
buídas, iguais a Q
A
 e Q
B
, respectivamente.
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/F
u
v
e
s
t