A esfera de massa e carga positiva sobe o plano inclinado, que
forma um ângulo com a horizontal, sob a ação das forças exercidas
pela gravidade e pela partícula de carga negativa , fixada na altura
(conforme a figura abaixo). Despreze os atritos. A velocidade inicial
da esfera e o ângulo do plano inclinado são tais que, ao chegar à
altura , a esfera atinge a condição de equilíbrio instável.
Analise as seguintes afirmativas:
I. No deslocamento da esfera até a altura , a energia potencial
gravitacional do sistema esfera - Terra aumenta, enquanto a energia
potencial eletrostática do sistema esfera-partícula diminui.
II. A energia cinética inicial da esfera é maior ou igual ao produto do
seu peso pela altura .
III. A diferença entre as alturas H e h é igual a , onde é o módulo da aceleração da gravidade e a constante eletrostática do
meio.
IV. Como a carga elétrica total do sistema esfera - partícula é nula, o
trabalho da força eletrostática que atua na esfera também é nulo.