Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 21.1 - Ex. 35

Cinco cargas puntiformes idênticas, cada uma com carga , estão igualmente espaçadas em um semicírculo de raio , como mostra a Figura 21-37. Determine a força (em termos de , e ) em uma carga localizada em um ponto equidistante das cinco outras cargas.

Passo 1

Nesse problema será bom a gente usar um pouquinho de noção de simetria.

Veja que a carga superior e a carga inferior cancelam a força uma da outra, concorda? As cargas nas diagonais devem cancelar o força no eixo y uma da outra, dando uma força resultante no eixo x. A última carga também faz uma força no eixo x. Logo, temos que a força resultante deve estar no eixo x.

Agora, veja a figura a seguir.

Temos que

A resultante entre e é:

Segue que,

Em notação vetorial, temos

Resposta

A força resultante é

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