Grátis: Uma partícula de massa m com carga elétrica positiva +q é solta a partir do repouso de uma altura h medida em relação ao solo. Sabe-se que há um ex... – Questões Respondidas

Eletromagnetismo

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Uma partícula de massa m com carga elétrica positiva +q é solta a partir do repouso de uma altura h medida em relação ao solo. Sabe-se que há um excesso de cargas negativas sobre a superfície terrestre, e, por isso, a partícula é atraída, a princípio, tanto gravitacionalmente quanto eletricamente pela Terra. No entanto, se a massa da partícula for suficientemente pequena e o campo elétrico próximo a ela for suficientemente intenso, a atração elétrica será muito maior que a atração gravitacional, e poderemos desprezar os efeitos desta última.
Assumindo que este seja o caso, e considerando que o campo elétrico criado pela Terra na região onde a partícula está seja uniforme, de módulo E, a velocidade com a qual a partícula atinge o solo é
a. 0
b. \frac{2qEh}{m}
c. \left(\frac{2qEh}{m}\right)^2
d. \sqrt{\frac{2qEh}{m}}
e. \pi
f. \frac{2qEh}{mg}
g. \left(\frac{2qEh}{mg}\right)^2
h. \sqrt{\frac{2qEh}{mg}}
i. Nenhuma das anteriores

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Respostas

Ed

há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos considerar a energia potencial elétrica e a energia cinética da partícula. Quando a partícula é solta de uma altura \( h \), a energia potencial elétrica inicial é dada por \( U = qEh \), onde \( E \) é o campo elétrico. Quando a partícula atinge o solo, essa energia potencial se transforma em energia cinética. A energia cinética \( K \) da partícula é dada por \( K = \frac{1}{2} mv^2 \), onde \( v \) é a velocidade que queremos encontrar. Igualando a energia potencial elétrica à energia cinética, temos: \[ qEh = \frac{1}{2} mv^2 \] Rearranjando a equação para encontrar \( v \): \[ v^2 = \frac{2qEh}{m} \] Portanto, a velocidade \( v \) é: \[ v = \sqrt{\frac{2qEh}{m}} \] Assim, a alternativa correta é: h) \(\sqrt{\frac{2qEh}{m}}\)

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Uma partícula com carga positiva +q e massa m se move em uma região com campo elétrico uniforme de módulo E próxima à superfície terrestre. O trabalho realizado pela força elétrica sobre a partícula quando ela vai do ponto A até o ponto B é:
a.
b.
c. W(A → B) = q E (y_A - y_B) + m g (y_B - y_A)
d. W(A → B) = q E (y_A - y_B) + m g (y_A - y_B)
e. W(A → B) = m g (y_B - y_A)
f. W(A → B) = m g (y_A - y_B)
g. W(A → B) = q E (y_B - y_A)
h. W(A → B) = q E (y_A - y_B)
i. Faltam informações para realizar o cálculo.
j. Não sei responder.

Uma partícula com carga positiva +q e massa m é solta a partir do repouso no ponto A, de coordenada y , em uma região com campo elétrico uniforme de módulo E. Ao atingir o ponto B, de coordenada y , a partícula tem velocidade \(\vec{v}_f\). Se a única força que atua sobre a partícula é a força elétrica, o módulo desta velocidade é igual a:
a. 0
b. \( \sqrt 2 \) m/s
c. \( \sqrt \frac{qE(y_B-y_A)}{m} \)
d. \( \sqrt \frac{2qE(y_B-y_A)}{m} \)
e. \( \frac{qE(y_B-y_A)}{2m} \)
f. \( \sqrt \frac{qE(y_A-y_B)}{m} \)
g. \( \sqrt \frac{2qE(y_A-y_B)}{m} \)
h. \( qE(y_A-y_B) \)
i. \( mg(y_A-y_B) \)
j. Há informação suficiente para calcular v , porém a resposta não é nenhuma das anteriores.
k. Não há informação suficiente para calcular v .
l. Não sei responder.

Assinale abaixo a expressão correta para a fórmula de trabalho:
a. $W_{AB} = -\int_{A}^{B} \vec{F} \cdot d\vec{s}$
b. $W_{AB} = -\int_{A}^{B} \vec{F} \cdot dq$
c. $W_{AB} = \int_{A}^{B} \vec{F} \cdot dq$
d. $W_{AB} = \int_{A}^{B} \vec{F} \cdot d|\vec{s}|$

Assinale abaixo a opção que apresenta APENAS grandezas vetoriais:
a. Força Elétrica, Campo Elétrico, vetor posição de acordo com um referencial O, vetor variação da Energia Potencial.
b. Força Elétrica, Campo Elétrico, vetor posição de acordo com um referencial O, Energia Potencial.
c. Força Elétrica, Campo Elétrico, vetor posição de acordo com um referencial O, vetor variação da Energia Potencial, Trabalho realizado por uma Força Elétrica.
d. Força Elétrica, Campo Elétrico, vetor posição de acordo com um referencial O.

Considere as seguintes afirmativas a respeito de duas cargas localizadas próxima uma da outra: I. O campo elétrico de uma carga exerce uma força elétrica na outra. II. A força elétrica entre as duas cargas é a mesma, não importando a distância que elas se encontram uma da outra. III. Para movimentar uma das cargas, deve ser realizado um trabalho sobre ela, e esse trabalho depende do caminho que feito no deslocamento. IV. Como a força elétrica entre as cargas é conservativa, podemos definir uma função de energia potencial. Assinale a alternativa que contém apenas afirmativas VERDADEIRAS:
a. I e II.
b. II e III.
c. III e IV.
d. I e IV.

Considere um sistema composto por duas partículas carregadas, com $q1 > q2$. É correto dizer que:
a. Apenas a partícula 1 tem energia potencial elétrica
b. Apenas a partícula 2 tem energia potencial elétrica
c. Tanto a partícula 1 quanto a partícula 2 têm energia potencial elétrica
d. Nem a partícula 1 nem a partícula 2 tem energia potencial elétrica individualmente. A energia potencial é uma propriedade do sistema composto
e. Nenhuma das anteriores

Uma partícula com carga elétrica desloca-se do ponto A até o ponto B em uma região com campo elétrico uniforme. A figura abaixo mostra duas trajetórias possíveis: a trajetória 1 liga A a B ao longo de um segmento de reta, enquanto a trajetória 2 é curvilínea. O trabalho realizado pela força elétrica sobre a partícula:
a. é maior ao longo da trajetória 2
b. é maior ao longo da trajetória 1
c. é o mesmo ao longo das duas trajetórias e igual a zero
d. é o mesmo ao longo das duas trajetórias e diferente de zero
e. depende do sinal da carga da partícula

Uma partícula com carga elétrica positiva é movida do ponto A até o ponto C da figura abaixo. Em seguida, ela é movida de C até B. Em relação ao trabalho realizado pela força elétrica sobre a partícula, ao longo destas trajetórias, temos que:
a. \(W(A\rightarrow C)=0\) e \(W(C\rightarrow B)=0\)
b. \(W(A\rightarrow C)=0\) e \(W(C\rightarrow B)<0\)
c. \(W(A\rightarrow C)=0\) e \(W(C\rightarrow B)>0\)
d. \(W(A\rightarrow C)<0\) e \(W(C\rightarrow B)=0\)
e. \(W(A\rightarrow C)<0\) e \(W(C\rightarrow B)<0\)
f. \(W(A\rightarrow C)<0\) e \(W(C\rightarrow B)>0\)
g. \(W(A\rightarrow C)>0\) e \(W(C\rightarrow B)=0\)
h. \(W(A\rightarrow C)>0\) e \(W(C\rightarrow B)<0\)
i. \(W(A\rightarrow C)>0\) e \(W(C\rightarrow B)>0\)
j. \(W(A\rightarrow C)=0\) e \(W(C\rightarrow B)\) depende do sistema de referência utilizado
k. Tanto \(W(A\rightarrow C)\) como \(W(C\rightarrow B)\) dependem do sistema de referência utilizado
l. Nenhuma das anteriores

No caso de forças conservativas, podemos definir uma função escalar das coordenadas espaciais que facilita bastante a análise de alguns problemas envolvendo este tipo de forças. Esta função é chamada de energia potencial, e em geral recebe um adjetivo para identificar a força associada a ela (energia potencial gravitacional, energia potencial elétrica, etc). Sejam UA e UB os valores da energia potencial associada a algum campo de força conservativa ⃗ nos pontos A e B, respectivamente. A definição correta da diferença de energia potencial UB - UA é:
a. \(U_B-U_A=\int_A^B\vec{F}\cdot d\vec{r}\)
b. \(U_B-U_A=-\int_A^B\vec{F}\cdot d\vec{r}\)
c. \(U_B-U_A=\int_A^B\vec{F}\times d\vec{r}\)
d. \(U_B-U_A=-\int_A^B\vec{F}\times d\vec{r}\)
e. Nenhuma das anteriores

Como a energia potencial elétrica de um sistema de uma ou mais cargas depende da posição relativa entre as cargas, ela é uma grandeza vetorial
Verdadeiro
Falso