Dissertativa 8 - Física - IME 2006

Com o objetivo de medir o valor de uma carga elétrica negativa $-Q_1$ de massa m, montou-se o experimento abaixo. A carga de valor desconhecido está presa a um trilho e sofre uma interação elétrica devido à presença de duas cargas fixas, equidistantes dela, e de valor positivo $+{\mathrm{Q}}_2$. O trilho é colocado em paralelo e a uma distância p de uma lente convergente de distância focal f. A carga $-Q_1$, inicialmente em repouso na posição apresentada na figura, é liberada sem a influência da gravidade, tendo seu movimento registrado em um anteparo que se desloca com velocidade v no plano da imagem de $-Q_1$ fornecida pela lente. Em função de ${\mathrm{Q}}_2$, A, d, p, f, v, m, λ e $\epsilon$ , determine:

a) a ordenada y inicial;

b) o valor da carga negativa $-Q_1$.

Dado: permissividade do meio = $\epsilon$.

OBS: considere d >> y , ou seja, ${\mathrm{d}}^2$ + ${\mathrm{y}}^2$ $\cong d^2$