Questão 54
FUVEST 2021
(FUVEST 2021 - 1ª fase) Uma esfera metálica de massa e carga elétrica
descansa sobre um piso horizontal isolante, em uma região em que há um campo elétrico uniforme e também horizontal, de intensidade
, conforme mostrado na figura. Em certo instante, com auxílio de uma barra isolante, a esfera é erguida ao longo de uma linha vertical, com velocidade constante e contra a ação de gravidade, a uma altura total
, sem nunca abandonar a região de campo elétrico uniforme.
Ao longo do movimento descrito, os trabalhos realizados pela força gravitacional e pela força elétrica sobre a esfera, são, respectivamente:
e
e 0
0 e
e
e 0
Gabarito:
e 0
Resolução:
O Trabalho de uma força constante é definido como sendo W = Fdcos(Ө), em que Ө é o ângulo entre a força e o deslocamento.
O Trabalho da força elétrica é nulo pois a força elétrica é perpendicular ao deslocamento, ângulo de 90º entre os vetores.
O trabalho da força gravitacional é W = - mgh, negativo pois a força tem a mesma direção mas sentido contrário do deslocamento, ângulo de 180º entre os vetores.