Questão 16 — Física: Dinâmica — Movimento Circular (Pêndulo Cônico)

A figura mostra uma pequena esfera carregada, interligada por um cabo de comprimento L, inextensível e de massa desprezível, que gira em torno de um eixo vertical com velocidade angular ω.
O movimento da esfera ocorre numa região submetida a um campo elétrico uniforme E⃗, conforme indicado na figura.
Dados:
• massa da esfera: m = 50 g;
• carga elétrica da esfera: q = − 10 C;
• intensidade do campo elétrico: |E⃗| = 0,07 N/C;
• velocidade angular do eixo: ω = 120 rpm;
• comprimento do cabo: L = 30 cm;
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²; e
• π² ≈ 10.
Observação:
• a espessura do eixo vertical é desprezível.
O ângulo θ formado entre o cabo e o eixo é aproximadamente: