Uma barra metálica fina carregada com e de comprimento é colocada próxima a uma esfera isolante carregada com de e de massa, pendurada por um fio isolante. Quando a barra está a da esfera ela é atraída e assume uma posição estática como mostra a figura.
Considerando a esfera como uma carga pontual, calcule o campo elétrico sobre a esfera e a força sobre a barra. (considere e )
e
e
e
e
e
Passo 1
Vamos começar fazendo o diagrama de corpo livre na esfera.
Como a barra está em equilíbrio, temos que:
Passo 2
A força elétrica sobre a esfera é dada por:
Finalmente o campo elétrico é dado por
Passo 3
A força elétrica que a barra faz sobre a esfera é igual à força elétrica que a esfera faz sobre a barra, logo:
A resposta certa é a letra .
Resposta
e