Um pequeno objeto, com carga elétrica positiva, é largado da parte superior de um plano inclinado, no ponto A…

Questão

Um pequeno objeto, com carga elétrica positiva, é largado da parte superior de um plano inclinado, no ponto A, e desliza, sem ser desviado, até atingir o ponto P. Sobre o plano, estão fixados 4 pequenos discos com cargas elétricas de mesmo módulo. As figuras representam os discos e os sinais das cargas, vendo-se o plano de cima. Das configurações abaixo, a única compatível com a trajetória retilínea do objeto é [FUVEST 2006 - Questão 66] FUVEST - 2006

1. A) a)
2. B) b)
3. C) c)
4. D) d)
5. E) e)

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. O objeto e largado do ponto A e desce o plano inclinado sem desvio. Logo, a forca eletrica resultante sobre ele, somada ao peso, precisa ter direcao sempre igual a da reta AP. A componente do peso ao longo do plano ja aponta na direcao da trajetoria, entao a exigencia e que a forca eletrica nao tenha componente lateral, perpendicular a reta AP.
2. Cada disco carregado exerce sobre o objeto positivo uma forca de atracao (se o disco for negativo) ou de repulsao (se for positivo), com direcao ao longo da reta que liga o disco ao objeto. Um disco fora da reta AP sempre produz uma componente lateral, a menos que seja compensado.
3. Para que as componentes laterais se anulem, os discos precisam estar dispostos de forma simetrica em relacao a reta AP, com pares de cargas de mesmo modulo e a mesma distancia do trajeto, em lados opostos, de modo que as componentes perpendiculares se cancelem. Assim, a forca resultante fica sobre a propria reta AP.
4. A alternativa E e a unica em que essa simetria ocorre, por isso e a correta, conforme o gabarito oficial. Na figura, a disposicao dos discos e simetrica em relacao ao trajeto.
5. Por que as outras estao erradas: A tem disco fora de simetria que empurra o objeto lateralmente; B deixa as componentes laterais sem compensacao; C tem arranjo simetrico apenas em parte, deixando uma componente lateral nao nula; D inverte ou desequilibra os sinais de modo que as forcas laterais nao se anulam.

💡 Dica: Analise as forças elétricas resultantes para verificar qual configuração permite trajetória retilínea.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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