Dissertativa 3 - 2ª Fase - Física - IME 2019

Uma partícula carregada efetua um movimento circular na região onde há um campo magnético, conforme mostra a figura. Durante todo o movimento, uma antena situada no ponto mais à esquerda da trajetória acompanha rigorosamente a imagem da partícula refletida em um espelho plano, que se desloca para a esquerda em velocidade constante, conforme mostra a figura. Em função do tempo t e dos dados da questão, determine:

a) as componentes x e y da posição da imagem da partícula em relação à antena;

b) as componentes x e y da velocidade da imagem da partícula; e

c) a velocidade angular da antena, a partir dos resultados obtidos nos itens anteriores.

Considerações:
• no instante t = 0, a partícula está no ponto mais à direita da trajetória;
• no instante t = 0, o espelho parte da posição onde está situada a antena; e
• despreze o efeito gravitacional.

Dados:
• carga da partícula: +Q;
• massa da partícula: m;
• módulo da velocidade do espelho: u;
• módulo da densidade de campo magnético da região: B; e
• raio da trajetória: r.