Três cargas iguais de 0,53 mu C estão nos vértices de um triângulo equilátero de lado igual a 7,55 cm. Qual é o módulo (e a direção) da força elétrica resultante sobre cada carga?
a. 1,331 N, se afastando do centro do triângulo
b. 767,267 N, se afastando do centro do triângulo
○ c. 0,444 N, se aproximando do centro do triângulo
  • d. 1,331 N, se aproximando do centro do triângulo
    e. 0,887 N, se aproximando do centro do triângulo

Passo 1

Vamos resolver um exercício sobre forças elétricas entre cargas elétricas. Temos três cargas iguais de posicionadas nos vértices de um triângulo equilátero com lado de . Precisamos encontrar o módulo e a direção da força elétrica resultante sobre cada carga. Para isso, vamos usar a Lei de Coulomb e conceitos de vetores.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as unidades para o Sistema Internacional:
  • Carga ( ):
  • Distância ( ):

Passo 3

A Lei de Coulomb nos dá a força entre duas cargas:
F = k q1 cdot q2r^2
onde .

Passo 4

Como todas as cargas são iguais e positivas, elas se repelem. Vamos calcular a força entre duas cargas:
F = 8,99 times 10^9 times (0,53 times 10^-6)^2(0,0755)^2
F = 8,99 times 10^9 times 0,2809 times 10^-120,00570025
F approx 0,443,N

Passo 5

Cada carga sofre a ação de duas forças provenientes das outras duas cargas. Como o triângulo é equilátero, o ângulo entre essas duas forças é de Fresu. Para encontrar a força resultante, usamos a soma vetorial:
Fresu

Passo 6

A direção da força resultante é afastando-se do centro do triângulo, já que as cargas se repelem.

Resposta

A força elétrica resultante sobre cada carga é aproximadamente 0,767 N, se afastando do centro do triângulo.

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