Três cargas puntiformes estão localizadas sobre o eixo
do seguinte modo: carga
no ponto
, carga
na origem
e a terceira carga
, localizada no ponto
. Qual é a força resultante (módulo, direção e sentido) que as cargas
e
exercem sobre
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre três cargas puntiformes alinhadas no eixo
. Temos a carga
no ponto
, a carga
na origem (
) e a carga
no ponto
. Queremos descobrir qual é a força resultante que
e
exercem sobre
. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Coulomb, que nos ajuda a calcular a força entre cargas elétricas.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a força que
exerce sobre
usando a Lei de Coulomb:
Onde:
-
é a constante eletrostática. -
-
-
é a distância entre e , que é .
Vamos calcular:
Passo 3
Agora, vamos calcular a força que
exerce sobre
:
Onde:
-
-
-
é a distância entre e , que é .
Calculando:
Passo 4
Agora, vamos analisar a direção e o sentido das forças:
-
Força
: é negativa e é positiva, então elas se atraem. Como está no lado negativo do eixo , a força puxa para baixo (direção negativa do ). -
Força
: Ambas as cargas e são positivas, então elas se repelem. Como está abaixo de , a força empurra para cima (direção positiva do ).
Passo 5
Por fim, vamos encontrar a força resultante combinando
e
:
A direção da força resultante é para cima (positiva no eixo
).
Resposta
A força resultante que
e
exercem sobre
tem módulo aproximadamente
, direcionada para cima ao longo do eixo
.
Exercícios relacionados
Num circuito RLC série, onde se tem
e
, passa uma corrente de
. Determine as voltagens em cada elemento, a voltagem total
o ângulo de defasamento do circuito. Resp:
,
Qual é o comportamento aparente do circuito?
Qual é o comportamento aparente do circuito?
Uma bobina de
está em paralelo com uma resistência de
. Uma voltagem de
é aplicada ao conjunto.
Quais as relações entre a corrente do resistor e a total para as frequências de entrada e
? Resp:
e
.
Quais as relações entre a corrente do resistor e a total para as frequências de entrada
Usando a lei de Gauss encontre: O campo elétrico de uma carga pontual
Um circuito
série tem
e
passando uma corrente de
. Qual é o módulo da impedância Ângulo de defasamento?
?
?
? Reposta:
.