(FUVEST - 2019 - 2 fase - Questo 1)Duas placas met

(FUVEST - 2019 - 2 fase - Questão 1)

 Duas placas metálicas planas e circulares, de raio R, separadas por uma distância d << R, estão dispostas na direção horizontal. Entre elas, é aplicada uma diferença de potencial V, de modo que a placa de cima fica com carga negativa e a de baixo, positiva. No centro da placa superior, está afixado um fio isolante de comprimento L < d com uma pequena esfera metálica presa em sua extremidade, como mostra a figura. Essa esfera tem massa m e está carregada com carga negativa -q. O fio é afastado da posição de equilíbrio de um ângulo \(\theta\), e a esfera é posta em movimento circular uniforme com o fio mantendo o ângulo \(\theta\) com a vertical.

Determine

a) o módulo E do campo elétrico entre as placas;

b) os módulos T e F, respectivamente, da tração no fio e da força resultante na esfera;

c) a velocidade angular \(\omega\) da esfera

 

Note e adote: A aceleração da gravidade é g. Forças dissipativas devem ser ignoradas.