1. (F) Duas partículas de cargas positivas q e 3 q são fixadas nas extremidades de um bastão isolante de comprimento d . 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 d . Uma carga possui carga q e outra possui carga 3 q . 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 q 3 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 q 1 e q 3 e entre q 2 e q 3 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 q 3 sabendo que q 1 e q 2 são positivos.

Por exemplo, se q 3 é positivo, as forças F 1 3 e F 23 são repelentes, assim, se q 3 sai do equilíbrio, as forças atuantes tendem a manter a carga q 3 em equilíbrio.

Mas se q 3 for negativo, as forças de atuação são de atração, dessa forma, se q 3 sair do estado de equilíbrio e se mover em direção a q 1 , a força F 13 será predominante, fazendo com que a carga q 3 se distancie ainda mais do ponto de equilíbrio. Agora se q 3 se mover em direção a q 2 a força F 23 será predominante em relação a F 13 , fazendo com que q 3 vá em direção a q 2 .

Sacou como faz? Responde Aí! 😉

Resposta

Análise no passo 2.

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