Questão nº 106

Questão de Física · CEBRASPE PF 2025 (nº 106)

CEBRASPE2025Papiloscopista Policial FederalFísica

Acerca de ondulações, ondas e eletricidade, julgue os itens que se seguem.


Considere que, em um espaço unidimensional, uma partícula pontual, com carga positiva qq e massa mm, seja submetida a um campo elétrico estático de intensidade E(x)=AxE(x) = -A \cdot x, em que AA é uma constante positiva. Nesse caso, se a posição inicial da partícula for diferente de zero, o seu período de oscilação será igual a 2πmqA2\pi\sqrt{\frac{m}{q \cdot A}}.

Resposta comentada

O conceito-chave é que uma força restauradora proporcional ao deslocamento (lei de Hooke generalizada) gera um movimento harmônico simples (MHS), cujo período depende apenas da massa e da "constante elástica equivalente" do sistema, não da amplitude ou da posição inicial. Aqui, a força elétrica é F=qE(x)=qAxF = qE(x) = -qAx, que é exatamente do tipo F=kxF = -k x, com k=qAk = qA.

  • Correta: Certo. A equação de movimento é mx¨=qAxm\ddot{x} = -qAx, logo a frequência angular é ω=qAm\omega = \sqrt{\frac{qA}{m}} e o período é T=2πω=2πmqAT = \frac{2\pi}{\omega} = 2\pi\sqrt{\frac{m}{qA}}, independente da posição inicial (desde que não seja zero, para haver oscilação).

Fica de olho: A banca pode trocar o sinal do campo para E(x)=+AxE(x) = +A x (força repulsiva, sem oscilação, apenas afastamento exponencial) ou inverter a razão na fórmula (colocando qAm\sqrt{\frac{qA}{m}} no período), testando se você confunde frequência angular com período.

Fonte: CEBRASPE PF 2025 Papiloscopista Policial Federal. Reproduzida para fins de estudo.

Continue estudando

Estudar é izi

Pratique milhares de questões como esta, de graça, com explicação e gamificação no Quizinho.

Estudar de graça no Quizinho