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Aqui no blog você tem todas as aulas que precisa para estudar Física para a sua escola e para os vestibulares. As aulas são divididas em trê...

domingo, 30 de abril de 2017

Arte do Blog

Untitled - 1953

Richard Diebenkorn

Richard Diebenkorn, nascido em 22 de abril de 1922 foi um conhecido pintor americano, considerado o criador da escola de expressionismo abstrato da Califórnia, na década de 1950. Sua versão do movimento tornou-se uma contrapartida importante para a marca mais conhecida do expressionismo abstrato americano, dos artistas de Nova York, Jackson Pollock e Willem de Kooning.

Cityscape I (Landscape No. 1) - 1963

Dois anos depois do nascimento de Richard, em Portland, Oregon, em 22 de abril de 1922, sua família mudou-se para San Francisco. Embora seus pais não fossem favoráveis ao seu interesse pelas artes, Diebenkorn encontrou apoio em sua avó, que incentivou sua imaginação visual com livros ilustrados e visitas a museus e galerias. Diebenkorn começou seus estudos de graduação em 1940 e um de seus professores de história da arte, Daniel Mendolowitz, mostrou ao aspirante a pintor o trabalho de modernistas, como Henri Matisse e Edward Hopper, cujas obras tiveram grande importância no desenvolvimento artístico do Diebenkorn.

Woman by a Large Window - 1957

Em junho de 1943 Diebenkorn e sua colega de Stanford, Phyllis Gilman, casaram-se e, na sequência ele alistou-se no Corpo de Fuzileiros Navais, onde permaneceu por dois anos. Enquanto servia na base de Quantico, Virgínia, Diebenkorn aproveitou a oportunidade para visitar as coleções mais importantes da costa leste de arte moderna, incluindo o MoMA, o Museu de Arte da Filadélfia, e The Phillips Collection, em Washington, DC

Man and Window - 1958

Após o seu regresso a San Francisco em 1946, Diebenkorn matriculou-se na Escola de Belas Artes da Califórnia e, no ano seguinte, tornou-se membro do corpo docente da escola. Em busca de novos cenário Diebenkorn e sua mulher mudaram-se para Albuquerque, onde ele fez mestrado em Belas Artes na Universidade do Novo México, em 1950. Diebenkorn trabalhou em desenhos e pinturas até adoecer em 1992.

Richard Diebenkorn morreu em 30 de março de 1993 devido a complicações de um enfisema com a idade de 71 anos.

Ochre - 1983

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sábado, 29 de abril de 2017

Especial de Sábado

Ganhadores do Premio Nobel de Física

Borges e Nicolau
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2002 
Raymond Davis Jr. e Masatoshi Koshiba - pelas contribuições pioneiras à astrofísica, em particular pela detecção de neutrinos cósmicos.
Riccardo Giacconi - pelas contribuições pioneiras à astrofísica, que levaram à descoberta das fontes de raios-X cósmicos.

Raymond Davis Jr (1914-2006), físico estadunidense, Masatoshi Koshiba (1926), físico japonês e 
Riccardo Giacconi (1931), físico italiano
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Raymond Davis Jr, físico estadunidense e Masatoshi Koshiba, físico japonês dividiram 50% do Premio Nobel de Física em 2002 pelas pioneiras contribuições de ambos à astrofísica, em particular pela descoberta dos neutrinos cósmicos. Davis foi o primeiro cientista a detectar neutrinos formados nos processos de fusão do sol e outras estrelas, quando o hidrogênio se transforma em hélio, revelando como funcionam as estrelas. Para detectar essas partículas, ele colocou em uma mina de ouro um grande tanque de 14,6 metros de comprimento e 6,1 de diâmetro e com 615 toneladas de fluido em seu interior. O físico calculou que, a cada mês, 20 neutrinos reagiriam com os átomos de cloro presentes no fluido, de forma a criar 20 átomos de argônio. Ele desenvolveu um método para extrair e contar esses átomos. Após trinta anos de experimento, iniciado nos anos 1960, detectou 2000 neutrinos solares. Esses resultados foram confirmados pelo grupo de pesquisa de Koshiba, que construiu um outro detector, o Kamiokande, que consistia em um enorme tanque preenchido com água, com a qual alguns neutrinos poderiam interagir.

Riccardo Giacconi foi agraciado com o Prêmio Nobel de Física de 2002, (50%), por suas contribuições à astrofísica, que o conduziram à descoberta de fontes de Raios-X cósmicos. Seus estudos permitiram uma melhor compreensão dos raios-X emitidos pelo Sol e outros astros. Como esse tipo de radiação é invisível e quase totalmente absorvido pela atmosfera da Terra, seu estudo requer o uso de instrumentos enviados para o espaço. A equipe de Giacconi construiu os primeiros telescópios de raios-X e equipou um foguete com equipamentos que detectaram pela primeira vez uma fonte de raios-X fora do Sistema Solar. Sua equipe foi ainda a primeira a provar que o universo contém uma radiação de fundo de raios-X. Eles também detectaram fontes de raios-X que, acredita-se hoje, poderiam conter buracos negros.


Saiba mais aqui
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Próximo Sábado: Ganhadores do Premio Nobel de 2003: 
Alexei A. Abrikosov, Vitaly L. Ginzburg e Anthony J. Leggett - pelas contribuições pioneiras à teoria dos supercondutores e superfluidos.

sexta-feira, 28 de abril de 2017

quinta-feira, 27 de abril de 2017

OBC (Olimpíada Brasileira de Ciências)

Hoje estamos publicando a prova da Primeira Fase de 2016 da OBC (Olimpíada Brasileira de Ciências) antiga IJSO (International Junior Science Olympiad). Esta prova é um treino interessante para os alunos que vão fazer a OBC 2017, assim como para os estudantes do Ensino Médio, de um modo geral. Na próxima semana apresentaremos a resolução das questões. Boa prova.

Borges e Nicolau

Questão 1:

No instante em que um carro parte do repouso, realizando um movimento retilíneo uniformemente variado, passa por ele uma moto em movimento retilíneo e uniforme com velocidade escalar vm. A trajetória do carro e a da moto são paralelas. Num determinado instante, o carro alcança a moto. Nesse instante, a velocidade do carro é vc. Considere desprezíveis as dimensões do carro e da moto. Pode-se afirmar que:

a) vc = vm     b) vc = 2 vm      c) vm = 2 vc
d) vm = 4 vc     e) vc = 4 vm


Questão 2:

Um elevador parte do térreo de um edifício e acelera uniformemente até o piso do 6.º andar. Deste andar até o piso do 9.º andar realiza movimento uniforme. A seguir, freia parando no piso do 12.° andar. Nos trechos de movimento acelerado e retardado a aceleração do elevador tem módulo g/4, onde g é o módulo  da aceleração da gravidade. A altura de cada andar, incluindo o térreo, é de 3,0 m. Uma garota de massa m está sobre uma balança de mola, situada no interior do elevador. O gráfico que representa a leitura da balança em função da altura do elevador, do térreo ao 12.º andar, está mais bem indicado na alternativa:



Questão 3:


Observe o esquema abaixo. O bloco B é mantido em repouso, preso ao fio ligado à parede. O bloco A, sob ação de força horizontal de módulo F desloca-se com velocidade constante.




Sejam P e 3P os pesos dos b
locos B e A, respectivamente, e  o coeficiente de atrito entre as superfícies de B e A e de A com o solo. Enquanto B estiver totalmente em cima de A, pode-se afirmar que F é igual a:

a) 5μP     b) 4μP     c) 3μP     d)  2μP     e) μP

Questão 4:

Um esqueitista parte do topo A de uma pista semiesférica de raio R.



Ao atingir o ponto B ele perde contato com a pista. Despreze forças dissipativas. O ângulo entre a vertical e a reta que liga o centro O da semiesfera ao ponto B é tal que:


a) cos θ = 2/3;   b) cos θ = 1/3;  c) sen θ = 2/3;
d) sen θ = 1/3;  e) tg θ = 2/3.


Questão 5:

Uma pessoa A de massa M, está nas extremidades de uma plataforma homogênea, de comprimento L e de massa 3M, que pode se deslocar sobre o solo, suposto horizontal e sem atrito. A pessoa A caminha de uma extremidade à outra da plataforma, parando nesta posição. Nestas condições:

I) a plataforma, em relação ao solo, sofre um deslocamento igual a L/4, no mesmo sentido do deslocamento da pessoa.
II) a plataforma, em relação ao solo, sofre um deslocamento igual a L/4, em sentido oposto ao do deslocamento da pessoa.
III) Em relação ao solo, o centro de massa do sistema (plataforma + pessoa) sofre um deslocamento igual a L/4, no mesmo sentido de deslocamento da pessoa.
IV) O homem sofre um deslocamento, em relação ao solo, igual a L/4.

Pode-se afirmar que:

a) Todas as afirmativas são corretas
b) Todas as afirmativas são incorretas
c) Somente I)  e II) são corretas
d) Somente II) e III) são corretas
e) somente II) é correta.


Questão 6:

Um suporte ABC está articulado em A e apoiado em B, numa parede vertical. Preso ao ponto C tem-se uma máquina de Atwood. Considere a polia e o fio ideais. Os blocos B1 e B2 têm massas m e 3m, respectivamente, com m = 2,0 kg. Considere g = 10 m/s2 e despreze o peso do suporte ABC e o efeito do ar.

Dados: sem 37° = 0,6; cos 37° = 0,8



A força horizontal que a parede exerce no ponto B do suporte, tem intensidade:


a) 20 N   b) 40 N    c) 60 N    d) 80 N    e) 100 N

Questão 7:

Em uma canaleta  circular, plana e horizontal, podem deslizar sem atrito duas pequenas esferas A e B , de massas iguais a m. A figura mostra o sistema no instante t = 0.



Nesse instante,  a  esfera A é lançada com velocidade de módulo v0. Depois de um intervalo de tempo Δt colide com a esfera B, inicialmente em repouso. O coeficiente de restituição é igual a e. Após a 1ª colisão, as esferas voltam a colidir decorrido o intervalo de tempo Δt'. Pode-se afirmar que:


a) Δt' = Δt
b) Δt' = 2Δt
c) Δt' = e.Δt
d) Δt' = 2ΔDt/e
e) Δt' = e.Δt/2


Questão 8:

Um objeto linear é disposto frontalmente a um espelho esférico côncavo, de distância focal f = 10 cm. O objeto, desloca-se ao longo do eixo principal, e no instante inicial está posicionado a uma distância p = 30 cm do vértice do espelho. Neste instante a velocidade escalar do objeto é vo e a velocidade escalar da correspondente imagem é vi. A relação entre estas velocidades é dada por:

vi/vo = -(p’/p)2,
onde p’ é a abscissa da imagem. Sendo vo = 2,0 m/s, pode-se afirmar que o módulo de vi é igual a:

a) 0,25 m/s     b) 0,50 m/s     c) 0,75 m/s
d) 1,0 m/s     e) 1,5 m/s


Questão 9:

Duas esferas A e B de massas mA = m = 0,10 kg e mB = 2m, colidem num choque frontal e de coeficiente de restituição e = 0,50. O módulo da velocidade de aproximação das esferas antes do choque  é vap = 2,0 m/s. A energia mecânica dissipada na colisão é dada por:

Edissip = (1/2).[(mA.mB)/(mA+mB).(vap2-vaf2),

onde vaf é o módulo da velocidade relativa de afastamento das esferas, após o choque e (mA.mB)/(mA+mB) é denominada massa reduzida. A energia mecânica dissipada na colisão em questão foi, em joules, igual a:

a) 0,4  b) 0,3  c) 0,2  d) 0,1  e) 0,05

Questão 10:

Num calorímetro, de capacidade térmica desprezível, misturam-se 100 g de gelo a -40 °C  com 80 g de água a uma temperatura theta. O valor de theta, para que no final a massa de gelo seja o dobro da massa de água é igual a:
a) 5,0°C     b) 10°C     c) 15°C     d) 25°C     e) 45°C
Dados:
Calor específico sensível do gelo: 0,50 cal/g °C
Calor específico sensível da água: 1,0 cal/g °C
Calor específico latente de fusão do gelo: 80 cal/g


Questão 11:

Um termômetro graduado numa certa escala X, indica -30 °X e +30 °X que correspondem, nas escalas Fahrenheit e Kelvin, respectivamente, a 68 °F e 323 K. Uma indicação de 10 °X, corresponde na escala Celsius, a:

a) 10 °C     b) 20 °C     c) 30 °C     d) 40 °C     e) 50 °C

Questão 12:

Denomina-se “série triboelétrica” uma sequência ordenada de substâncias de modo que cada substância ao ser atritada com qualquer outra que a sucede adquire carga elétrica positiva e quando atritada com qualquer outra que a antecede, adquire carga elétrica negativa.

Exemplo de uma série triboelétrica com algumas substâncias:

... vidro, mica, lã, pele de coelho, seda, algodão, ebonite, cobre,enxofre...

Atrita-se uma barra de vidro com um pano de lã, inicialmente neutros. Depois, coloca-se o pano de lã em contato com uma bolinha de isopor, também neutra, suspensa por um fio isolante. A seguir, aproxima-se a bolinha de isopor de outra bolinha idêntica, eletrizada e também suspensa por um fio isolante. Observa-se que entre as esferas ocorre repulsão.

Pode-se afirmar que:


a) a barra de vidro adquire, depois do atrito, carga elétrica negativa;
b) o pano de lã se eletriza positivamente;
c) a segunda esfera de isopor está eletrizada negativamente;
d) a segunda esfera de isopor está eletrizada positivamente;
e) entre a segunda esfera de isopor e o pano de lã, depois de ser atritado com a barra de vidro, observa-se atração.


Questão 13:

Na associação de resistores de terminais A e B, esquematizada abaixo, o resistor de 8,0 Ω dissipa 4,0 cal/s.



Pode-se afirmar que o resistor de 10,0 Ω  dissipa, em 1,0 segundo:


a) 10 cal     b) 20 cal     c) 30 cal     d) 40 cal     e) 50 cal

Questão 14:

Um cubo maciço de aresta a, tem uma face grudada no fundo de um recipiente vazio disposto sobre uma superfície horizontal. Coloca-se água no recipiente de modo a atingir a altura 3a. A água não banha a face inferior do cubo.



Seja d a densidade da água e g o módulo da aceleração da gravidade. A força exercida pela água, proveniente apenas da pressão hidrostática sobre o cubo, tem as  características:




Questão 15:


Um tubo sonoro tem 50 cm de comprimento. A velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s. Sabendo-se que o sistema auditivo de uma pessoa é sensibilizado por ondas sonoras de frequências entre 20 Hz e 20000 Hz, pode-se afirmar que:

I) Se o tubo sonoro for aberto a pessoa pode ouvir no máximo 58 harmônicos produzidos pelo tubo.
II) Se o tubo sonoro for fechado a pessoa pode ouvir no máximo 59 harmônicos produzidos pelo tubo.
III) Se o tubo sonoro for aberto a pessoa pode ouvir no máximo 59 harmônicos produzidos pelo tubo.
IV) I) Se o tubo sonoro for fechado a pessoa pode ouvir no máximo 117 harmônicos produzidos pelo tubo.

Pode-se afirmar que:

a) Todas as afirmativas são corretas
b) Todas as afirmativas são incorretas
c) Somente I) e II) são corretas
d) Somente II) e III) são corretas
e) somente I) e IV) são corretas.

quarta-feira, 26 de abril de 2017

Cursos do Blog - Eletricidade

Esfera de isopor atraída por bastão atritado com pano de lã e Esfera de isopor blindada
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12ª aula
Propriedades dos condutores em equilíbrio eletrostático

Borges e Nicolau

Um condutor eletrizado ou não está em equilíbrio eletrostático quando nele não há movimento ordenado de cargas elétricas.

Para um condutor em equilíbrio eletrostático são válidas as seguintes propriedades:

  • O campo elétrico resultante nos pontos internos de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo.

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  • O potencial elétrico em todos os pontos internos e superficiais de um condutor em equilíbrio eletrostático é constante.

     

  • As cargas elétricas em excesso num condutor em equilíbrio eletrostático distribuem-se por sua superfície externa.x
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  • A densidade elétrica superficial de cargas é maior nas regiões pontiagudas. 


Na região em torno da ponta o campo elétrico é mais intenso. Quando há escoamento de cargas elétricas para o ambiente ele ocorre através das pontas. É o poder das pontas.

  • O vetor campo elétrico num ponto da superfície tem direção perpendicular à superfície.


Gaiola de Faraday

Michael Faraday construiu uma gaiola metálica para provar que condutores carregados eletrizam-se apenas em sua superfície externa. O próprio Faraday entrou na gaiola, grande o suficiente para abrigá-lo, e fez com que seus assistentes a eletrizassem intensamente. Da gaiola, mantida sobre suportes isolantes, saltavam faíscas, mas o cientistas em seu interior, não sofreu efeito elétrico algum. Este fenômeno é denominado Blindagem Eletrostática. As blindagens eletrostáticas protegem os aparelhos sensíveis de interferências elétricas externas.

Museu da Ciência de Boston

Animações
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Condutor em equilíbrio eletrostático 
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Blindagem Eletrostática (I)
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Blindagem Eletrostática (II)
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Avião atingido por um raio
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Exercícios básicos

Exercício 1:
Considere um condutor eletrizado positivamente e em equilíbrio eletrostático.


Pode-se afirmar que:

a) O campo elétrico nos pontos A, B, C e D é nulo
b) Os potenciais elétricos nos pontos A, B, C e D são iguais.
c) A densidade de cargas elétrica é maior em A do que em D.
d) O potencial elétrico em D é maior do que em A.
e) As cargas elétricas em excesso estão em movimento ordenado.

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Exercício 2:
Uma esfera metálica oca, provida de um orifício, está eletrizada com carga elétrica Q.


Dispõe-se de uma pequena esfera metálica neutra.


Estabelece-se um contato entre a esfera oca e a pequena esfera.


Indique quais são as afirmações corretas.

I) Se o contato for interno a pequena esfera não se eletriza.
II) Se o contato for externo a pequena esfera não se eletriza.
III) Se o contato for interno a pequena esfera se eletriza
IV) Se o contato for externo a pequena esfera se eletriza.

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Exercício 3:
Por que nos para-raios são geralmente utilizadas extremidades pontiagudas, feitas de metais condutores?


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Exercício 4:
Por que os aviões possuem pequenos fios metálicos que se prolongam das asas?


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Exercício 5:
Por que no interior de um carro você fica protegido durante uma tempestade com raios?

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1:
(F.M.Pouso Alegre-MG)
Considere um condutor eletrizado e em equilíbrio eletrostático. Das afirmativas seguintes, qual não é verdadeira?

a) Apesar de o condutor estar eletrizado, o campo elétrico é nulo em seu interior.
b) Se o condutor estiver eletrizado positivamente, a carga estará distribuída em sua superfície.
c) Todos os pontos do condutor estão no mesmo potencial.
d) Em qualquer ponto externo ao condutor e bem próximo, o campo elétrico tem a mesma intensidade.
e) Se o condutor estiver negativamente eletrizado, a carga estará distribuída em sua superfície.


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Revisão/Ex 2:
(UFMG)
Atrita-se um bastão com lã, de modo que ele adquire carga positiva. Aproxima-se então o bastão de uma esfera metálica com o objetivo de induzir nela uma separação de cargas. Essa situação é mostrada na figura.



Pode-se então afirmar que o campo elétrico no interior da esfera é:

a) diferente de zero, horizontal, com sentido da direita para a esquerda.
b) diferente de zero, horizontal, com sentido da esquerda para a direita.
c) nulo apenas no centro.
d) nulo.


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Revisão/Ex 3:
(UEPB)
De acordo com os conceitos estudados em Eletrostática, analise as proposições a seguir e assinale a correta:

a) Na eletrização por atrito, os corpos atritados adquirem cargas de mesmo valor absoluto e sinais iguais.
b) A força de repulsão entre duas cargas elétricas puntiformes, separadas por uma distância d uma da outra, vale F. Esta força aumentará para 4F se a distância entre as cargas for alterada para d/2.
c) Sobre uma carga elétrica puntiforme q, situada num ponto P onde há um campo elétrico E, atua uma força elétrica F. Pode-se afirmar que as direções de F e de E não são coincidentes.
d) Uma carga elétrica negativa abandonada no repouso num campo elétrico não pode se deslocar espontaneamente para pontos de maior potencial.
e) Quando um condutor esférico e maciço e eletricamente carregado se encontra em equilíbrio eletrostático, o potencial elétrico no interior do condutor é nulo.


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Revisão/Ex 4:
(Unirio-RJ)
Michael Faraday, um dos fundadores da moderna teoria da eletricidade, introduziu o conceito de campo na Filosofia Natural. Uma de suas demonstrações da existência do campo elétrico se realizou da seguinte maneira: Faraday construiu uma gaiola metálica perfeitamente condutora e isolada do chão e a levou para uma praça. Lá, ele se trancou dentro da gaiola e ordenou a seus ajudantes que a carregassem de eletricidade e se afastassem. Com a gaiola carregada, Faraday caminhava sem sentir qualquer efeito da eletricidade armazenada em suas grades, enquanto quem de fora encostasse nas grades sem estar devidamente isolado sofria uma descarga elétrica dolorosa. Por que Faraday nada sofreu, enquanto as pessoas fora da gaiola podiam levar choques?

a) O potencial elétrico dentro e fora da gaiola é diferente de zero, mas dentro da gaiola este potencial não realiza trabalho.
b) O campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo, no entanto fora da gaiola existe um campo elétrico não-nulo.
c) O campo elétrico não é capaz de produzir choques em pessoas presas em lugares fechados.
d) Os valores do potencial elétrico e do campo elétrico são constantes dentro e fora da gaiola.
e) A diferença de potencial elétrico entre pontos dentro da gaiola e entre pontos da gaiola com pontos do exterior é a mesma, mas em um circuito fechado, a quantidade de carga que é retirada é igual àquela que é posta.


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Revisão/Ex 5:
(PUC-SP)
Cinco pequenas esferas igualmente carregadas cada uma com carga q são usadas para carregar uma esfera oca bem maior, também condutora, mediante toques sucessivos desta última com cada uma das outras cinco. Quanto à carga total da esfera oca após os sucessivos contatos com as cinco esferinhas, podemos afirmar:

a) pode ser nula;
b) pode ser de sinal contrário ao da carga das cinco esferinhas;
c) será igual, quer os contatos sejam feitos interna ou externamente;
d) será maior para os contatos externos;
e) será maior para os contatos internos.


Resolução: clique aqui
c
Desafio:

O torniquete elétrico

É um aparelho constituído de braços metálicos terminados em pontas recurvadas, como indica a figura abaixo e que pode girar em torno de seu eixo.



Explique por que o aparelho gira ao ser eletrizado, ligando-o, por exemplo, a um gerador eletrostático de Van de Graaf? Qual é o sentido de rotação, em relação ao observador O?


A resolução será publicada na próxima quarta-feira.

Resolução do desafio anterior:
 
Uma partícula de massa m e eletrizada com carga elétrica q é lançada com velocidade de módulo v0 num campo elétrico uniforme de intensidade E, pelo ponto A, conforme indica a figura. Despreze as ações gravitacionais e considere somente as interações eletrostáticas. 


A partícula emerge do campo pelo ponto B, com velocidade de módulo igual a v. Seja d a distância entre as superfícies equipotenciais que passam por A e B.

Pode-se afirmar que:



Resolução:

Como a trajetória é desviada para cima, significa que a força elétrica tem o mesmo sentido do vetor campo elétrico. Logo, q > 0.

Para o cálculo de v podemos aplicar o Teorema da Energia Cinética:


τresultante = mv2/2  - mv02/2
q(VA-VB) = mv2/2  - mv02/2
qEd = mv2/2  - mv02/2 
v2 = v02 + 2qEd/m
v = (v02 + 2qEd/m)1/2
 
Resposta: a