Duas cargas puntiformes
e
estão fixas nos pontos
e
e separadas pela distância
30 cm no vácuo. Determine:
b) A intensidade da força elétrica resultante sobre uma terceira carga
, colocada no ponto médio do segmento que une
e
.
b) A intensidade da força elétrica resultante sobre uma terceira carga
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente encontrar a intensidade da força elétrica resultante sobre uma carga
, que está colocada no ponto médio entre duas outras cargas,
e
, separadas por uma distância de
cm no vácuo.
Vamos usar a Lei de Coulomb para resolver isso, que nos ajuda a calcular a força entre duas cargas elétricas. Precisamos entender como as forças das duas cargas
e
agem sobre
e somar isso pra achar a força total.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da Lei de Coulomb:
Aqui,
é a força entre as cargas,
é a constante eletrostática (
),
e
são as cargas, e
é a distância entre elas.
Passo 3
Como
está no ponto médio entre
e
, a distância de
para cada uma delas é metade de
:
Passo 4
Vamos calcular a força exercida por
sobre
. Substituindo na fórmula:
Calculando isso:
Passo 5
Agora, vamos calcular a força exercida por
sobre
:
Calculando isso:
Passo 6
Agora, vamos ver as direções dessas forças. Como todas as cargas são positivas,
e
vão repelir
. Se considerarmos
à esquerda e
à direita, ambas as forças vão empurrar $Q_3` para fora.
Então, a força
está para a esquerda e a força
está para a direita. Como as direções são opostas, vamos subtrair as forças:
E a direção será para a direita, já que
é maior.
Resposta
A intensidade da força elétrica resultante sobre a carga
é de
direcionada para a direita.
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Duas pequenas esferas idênticas, positivamente eletrizadas com carga
e
, são colocadas a uma distância d, no vácuo, originado-se entre elas uma força de intensidade
. A seguir, as esferas são postas em contato e afastadas a uma distância
. Determine, em função de
, a nova intensidade da força elétrica de repulsão.
Encontre a equação horária do vetor posição instantâneo
em função do tempo.
Duas cargas puntiformes
e
estão fixas nos pontos
e
e separadas pela distância
30 cm no vácuo. Determine:
c) A posição em que deve ser colocada para ficar em equilíbrio sob a ação de forças elétricas somente.
c) A posição em que
Num ponto de um campo elétrico, o vetor campo elétrico tem uma direção horizontal, sentido da direita para a esquerda e intensidade
N/C. Coloca-se, nesse ponto, uma carga puntiforme de -
. Determine a intensidade, a direção e o sentido da força que atua na carga.