UFRJ, Sem Campus, Física 3, Listas de Física 3 - UFRJ - Lista 1 - Carga Elétrica e Campo Elétrico, Questão 1b
1. (F) Duas partículas de cargas positivas e são fixadas nas extremidades de um bastão isolante de comprimento . Uma terceira partícula carregada pode se mover livremente ao longo do comprimento do bastão.
(b) Discuta a estabilidade do equilíbrio dessa partícula em função do sinal de sua carga. (Dica: considere pequenos deslocamentos a partir da posição de equilíbrio)
Passo 1
Fala aí, querido!! Tudo certinho? Bora resolver esse probleminha? 😉
Nesse problema temos duas cargas, cada uma em uma extremidade de uma barra de comprimento . Uma carga possui carga e outra possui carga . Uma terceira carga é colocada sobre a barra e ela é capaz de se mover livremente.
Nesse esquema, temos que discutir a respeito da estabilidade da carga quando mudamos o sinal de sua carga e movendo a carga a partir da posição de equilíbrio
Tem alguma ideia do que fazer? 😉
Passo 2
Na posição de equilíbrio, as forças entre e e entre e são iguais em módulo. Pela lei de Coulomb, cargas de mesmo sinal se repelem e sinais opostos se atraem.
Com isso em mente, vamos analisar situações em que variamos o sinal de sabendo que e são positivos.
Por exemplo, se é positivo, as forças e são repelentes, assim, se sai do equilíbrio, as forças atuantes tendem a manter a carga em equilíbrio.
Mas se for negativo, as forças de atuação são de atração, dessa forma, se sair do estado de equilíbrio e se mover em direção a , a força será predominante, fazendo com que a carga se distancie ainda mais do ponto de equilíbrio. Agora se se mover em direção a a força será predominante em relação a , fazendo com que vá em direção a .
Sacou como faz? Responde Aí! 😉
Resposta
Análise no passo 2.