Exercício Resolvido de Campo Elétrico
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Uma partícula, de massa m e carga q, foi colocada num ponto A de um campo elétrico onde o vetor campo elétrico é vertical ascendente e tem intensidade E. Sendo dados E, m e g (aceleração da gravidade), determine:
a) A carga q, sabendo-se que em A a partícula fica em equilíbrio;
b) O sinal da carga elétrica.

Dados do problema:
  • Massa da partícula:    m;
  • Intensidade do campo elétrico:    E;
  • Aceleração da gravidade:    g.
Esquema do problema:


Figura 1

Solução

a) Na partícula atuam a força peso \( \vec{P} \), devido a ação da gravidade, e a força elétrica \( {\vec{F}}_{E} \), devido a presença do campo elétrico. Como a força peso atua na vertical para baixo o campo elétrico deve produzir uma força elétrica na vertical para cima de igual intensidade para que a partícula fique em equilíbrio, então temos a condição em módulo
\[ F_{E}=P \]
a força elétrica é dada por
\[ \bbox[#99CCFF,10px] {F_{E}=qE} \]
e a força peso é
\[ \bbox[#99CCFF,10px] {P=mg} \]
igualando estas duas expressões
\[ qE=mg \]
\[ \bbox[#FFCCCC,10px] {q=\frac{mg}{E}} \]

b) Como a força elétrica tem o mesmo sentido do campo elétrico a partícula é positiva.
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