Questão 37355

UFJF 2018

Física

Na resolução, use quando necessário: g = 10 m/s², $pi$ = 3,14, c = 3,0 x $10^{8}$ m/s

Para uma feira de ciências, os alunos pretendem fazer uma câmara “antigravidade”. Para isso, os estudantes colocaram duas placas metálicas paralelas entre si, paralelas à superfície da Terra, com uma distância de 10,0 cm entre elas. Ligando essas placas a uma bateria, eles conseguiram criar um campo elétrico uniforme de 2,0 N/C. Para demonstrar o efeito “antigravidade”, eles devem carregar eletricamente uma bolinha de isopor e inseri-la entre as placas. Sabendo que a massa da bolinha é igual a 0,50 g e que a placa carregada negativamente está localizada no fundo da caixa, escolha a opção que apresenta a carga com que se deve carregar a bolinha para que ela flutue.

Considere que apenas a força elétrica e a força peso atuam sobre a bolinha.

$3,5 extrm{x}10^{-2}C$

$-3,5 extrm{x}10^{-2}C$

$-2,5 extrm{x}10^{-3}C$

$2,5 extrm{x}10^{-3}C$

$-3,5 extrm{x}10^{-3}C$

Gabarito:

$-2,5 extrm{x}10^{-3}C$

Resolução:

$|F_e| = |P| = mg$

$F_e =0,5 cdot 10^{-3} cdot 10$

$F_e =0,5 cdot 10^{-2}N$

$|E| = frac {|F_e |}{|q|}$

$2= frac {0,5 cdot 10^{-2} }{q}$

$|q| = frac {0,5 cdot 10^{-2} }{2}$

$|q| = 0,25 cdot 10^{-2}C$

$|q|= 2,5 cdot 10^{-3}C$

Mas para a bolinha flutuar a força elétrica precisa atuar para cima, e como a placa negativa está no fundo da caixa só acontecerá repulsão para cima se a carga for negativa.

Portanto, $q= -2,5 cdot 10^{-3} C$ .

Questão 37355

UFJF 2018

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