Questão 23 da UFPR 2013

1ª fase

Uma partícula com carga elétrica positiva q_A e massa m_A aproxima-se de uma outra partícula com carga positiva q_B e massa m_B, descrevendo a trajetória mostrada na figura ao lado em linha tracejada. A partícula B tem massa muito maior que a partícula A e permanece em repouso, em relação a um referencial inercial, durante a passagem da partícula A. Na posição inicial \vec{r}_i, a partícula A possui velocidade instantânea de módulo v_i, e na posição final \vec{r}_f sua velocidade tem módulo v_f. A única força relevante nesse sistema é a força elétrica entre as partículas A e B, de modo que as demais forças podem ser desprezadas. Considerando que k = 1/4\pi\varepsilon_0 = 8{,}988 \times 10^9\ \text{N.m}^2/\text{C}^2, assinale a alternativa que fornece a expressão correta para a massa da partícula A em termos de todas as grandezas conhecidas.

Esquema mostrando a trajetória curva em linha tracejada descrita pela partícula A ao se aproximar e se afastar da partícula B fixa em repouso. São indicados os vetores de posição inicial e final com setas, além das distâncias orientadas indicadas por r com flecha subscrito i e r com flecha subscrito f.

  1. A
    m_A = \frac{2kq_A q_B}{(v_f^2 - v_i^2)} \left(\frac{1}{r_i} - \frac{1}{r_f}\right)
  2. B
    m_A = \frac{2kq_A q_B}{(v_f^2 - v_i^2)} \left(\frac{1}{r_i} + \frac{1}{r_f}\right)
  3. C
    m_A = \frac{2kq_A q_B}{(v_i^2 - v_f^2)} \left(\frac{1}{r_i} - \frac{1}{r_f}\right)
  4. D
    m_A = \frac{2kq_A q_B}{(v_i^2 + v_f^2)} \left(\frac{1}{r_i} - \frac{1}{r_f}\right)
  5. E
    m_A = \frac{2kq_A q_B}{(v_f - v_i)} \left(\frac{1}{r_i} - \frac{1}{r_f}\right)
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada Em breve: a resolução passo a passo desta questão.
Ver como caiu na prova Questão 23 no caderno 1ª fase da UFPR 2013

Fonte: UFPR 2013 · 1ª fase. Prova oficial ↗