ITA 2022 — Questão 12 · Gravitação Universal

Se necessitar, use os seguintes valores para as constantes: Aceleração local da gravidade $g=10$ m/s². 1 UA = d₍Terra−Sol₎ = 150 milhões de quilômetros. Velocidade da luz no vácuo $c=\mathrm{3,0}\times {10}^8$ m/s. Considere o movimento de um objeto de massa m = 1,0 g, positivamente carregado, com carga q = 20,0 µC, na presença do campo gravitacional da superfície terrestre, g, e de um campo eletromagnético dado por $\overrightarrow{B}=\mathrm{Bhat}\left(k\right),\overrightarrow{E}=E_y\widehat{j}+E_z\widehat{k}$ em que B = 1,00 T, $E_y$ = 100 N/C e $E_z$ = 800 N/C. O eixo z corresponde à direção vertical para cima. Sabendo que a partícula partiu da origem do sistema de coordenada com velocidade $\overrightarrow{v}$ escrita em termos de suas componentes paralela e perpendicular a $\overrightarrow{B}$, ou seja,$\overrightarrow{v}=\overrightarrow{v_{\parallel }}+\overrightarrow{v_{\perp }}$, $v_{\parallel }$ = 2,0 m/s e $v_{\perp }$= 1,0 m/s, calcule o tempo necessário para ela atingir a posição z = 1,0 m.