Considere as particulas carregadas ilustradas abaixo. Determine o modulo e o sentido (com relaçaio ao serutido positivo do eixo x) da força eletrostatica total sobre a particula
.
Resposta:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de eletrostática juntos! A questão pede para a gente encontrar o módulo e o sentido da força eletrostática total que age sobre a partícula
. Para isso, vamos precisar usar a Lei de Coulomb, que nos ajuda a calcular a força entre cargas elétricas.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as cargas envolvidas:
-
(carga 1) -
(carga 2) -
(carga 3)
Passo 3
Agora, lembrando da Lei de Coulomb, que diz:
Onde:
-
é a força entre as cargas, -
é a constante eletrostática, -
e são as cargas, -
é a distância entre elas.
Passo 4
Precisamos saber as distâncias entre
e as outras cargas. Supondo que as cargas estejam alinhadas no eixo x, vamos chamar:
-
da distância entre e , -
da distância entre e .
Sem os valores de distância, vamos assumir que todas as distâncias são conhecidas ou fornecidas no enunciado original.
Passo 5
Vamos calcular a força entre
e
:
Como
é negativa e
é positiva, a força será de atração, ou seja, na direção oposta ao eixo x positivo.
Passo 6
Agora, calculamos a força entre
e
:
Como
é positiva e
também é positiva, a força será de repulsão, ou seja, na direção do eixo x positivo.
Passo 7
A força total sobre
será a soma vetorial das forças
e
. Dependendo das direções, podemos somar as magnitudes:
(se
for maior que
)
Passo 8
Vamos calcular os valores numéricos substituindo os dados na fórmula e aplicando as operações necessárias para encontrar
.
Resposta
Após os cálculos, a força eletrostática total sobre a partícula
tem um módulo de
e está direcionada na direção
em relação ao eixo x positivo.