A carga puntiforme q 1 = - 6,00 ×   10 - 6   C está sobre o eixo x no ponto x = 0,200   m . A carga puntiforme q 2 está sobre o eixo x no ponto x = 0,400   m . A carga puntiforme q 3 = 3,00 ×   10 - 6   C está na origem. Determine q 2 (módulo e sinal)

(a) caso a força resultante sobre q 3 for 6,00   N no sentido + x ;

(b) caso a força resultante sobre q 3 for 6,00   N no sentido - x .

Passo 1

Olá, tudo bem? Vou ajudar você aqui! Vamos começar?

Primeiro vamos equacionar a força resultante sobre a carga q 3 :

F r = + F 13 + F 23

F r = k q 1 q 3 0,2 2 + k q 2 q 3 0,4 2

F r = 4,05 + k q 2 q 3 0,4 2

A força F 13 é de atração e o sentido que adotei positivo é o para a direita.

Letra (a):

Para termos força resultante + 6 x ^ temos:

6 = 4,05 + k q 2 q 3 0,4 2

1,95 = 9 × 10 9 . 3 × 10 - 6 0,4 2 q 2

q 2 = + 1,15 × 10 - 5 C

Passo 2

Letra (b):

E para termos força resultante no sentido negativo temos:

- 6 = 4,05 + k q 2 q 3 0,4 2

- 10,5 = 9 × 10 9 . 3 × 10 - 6 0,4 2 q 2

q 2 = - 6 × 10 - 5 C

Resposta

a ) q 2 = + 1,15 × 10 - 5 C

b ) q 2 = - 6 × 10 - 5 C

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