Questão 30
IME 2013
[IME - 2013/2014 - 1a fase]
A figura acima mostra um bloco de massa m e carga q, preso a uma mola ideal, paralela ao eixo x e de constante elástica K. O bloco encontra-se em equilíbrio estático, sob a ação de um campo elétrico uniforme
, um campo magnético uniforme
e um campo gravitacional uniforme
, todos no plano xy, conforme indicados na figura.
Se o bloco for desconectado da mola no ponto P, um observador posicionado no ponto O verá o bloco descrever um movimento curvilíneo
paralelo ao plano xz, afastando-se.
no plano xy, mantendo fixo o centro de curvatura.
no plano xy, afastando-se.
no plano xy, aproximando-se
paralelo ao plano xz, aproximando-se.
Gabarito:
paralelo ao plano xz, afastando-se.
Resolução:
A única forma do sistema apresentado estar em equilíbrio é se a carga q for negativa, pois dessa maneira a força elétrica encontrar-se-à na sentido oposo ao do campo elétrico.
Quando o bloco for solto da mola ele começará seu movimento por causa da força elétrica e, nesse instante, atuará sobre le uma força magnética Fm .
Tendo em vista que a força magnética atua apenas no plano xz, o equilíbrio em y permanece inalterado. Isto é, o corpo passará a se mover apenas no plano xz devido às forças magnética e elétrica afastando-se do observador inicialmente.