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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 21.Exercícios - Ex. 40

Uma carga puntiforme de +   8,75   μ C   está colada em uma mesa horizontal com atrito desprezível. Ela está atada a uma carga puntiforme de -   6,5   μ C por um por um fio leve, não condutor, de 2,5   c m . Um campo elétrico uniforme de módulo 1,85   x   10 - 8 N/C está direcionado paralelamente ao fio, como indica na figura 21.39

  1. Determine a tensão do fio
  2. Qual seria a tensão se ambas as cargas possuem negativas?

Passo 1

Dados:

q = +   8,75   μ C = + 8,75   x   10 - 6   c

q 1 = -   6,5   μ C = - 6,5   x   10 - 6   c

E = 1,85   x   10 - 8 N/C

Passo 2

  1. Vamos analisar o diarama de força da carga elétrica

    2. O somatório das força no eixo x é

    T + F q - F E = 0

    T = F E - F q

    Encontrando F E e F q .

    F E = | q | . E

    F E = 6,5   x   10 - 6 . 1,85   x   10 8 = 1,2   x   10 3   N

    F q = k q 1 q 2 r 2 = 8,9   x   10 9 . 6,5   x   10 - 6 . 8,75   x   10 - 6 0,025 2 = 8,1   x   10 2   N

    A tração no fio será

    T = F E - F q

    T = 1,2   x   10 3 - 8,1   x   10 2

    T = 3 90   N

    Passo 3

  2. Se ambas as cargas fossem negativas a tração seria.

T = F E + F q

T = 1,2   x   10 3 + 8,19   x   10 2

T = 2,02   x   10 3   N

Resposta

  1. T = 3 90   N
  2. T = 2,02   x   10 3   N
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