Enunciado

Dois blocos idênticos que descansam em uma superfície horizontal sem atrito estão ligados por uma mola leve possuindo uma constante elástica k e um comprimento natural L i como mostrado na Figura P19.69a. A carga Q é lentamente colocada em cada bloco, fazendo com que a mola se estique a um comprimento de equilíbrio L , como mostra a Figura P19.69b. Determine o valor de Q , modelando os blocos como partículas carregadas.

Passo 1

Resolver esse problema é bem tranquilo: para que o sistema fique em equilíbrio, a força de repulsão eletrostática deve anular a força elástica da mola:

F e l e t r i c a = F m o l a

Assim, na situação da figura b:

k e Q 2 L 2 = k x

Lembre-se que

x = L - L i

Portanto,

Q 2 = k L - L i L 2 k e

Assim, tirando a raiz

Q = L k L - L i k e

Resposta

Q = L k L - L i k e

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