Duas bolinhas de isopor, de 0,5g cada uma, estão suspensas por fios de 30 cm, amarrados no mesmo ponto. Comunica-se a mesma carga elétrica a cada bolinha;em consequência, os fios se afastam até formar um ângulo de 60 ° um com o outro. Qual é o valor da carga?

Passo 1

Vamos visualizar nosso probleminha galera.

Para calcular a carga das bolinhas precisamos apenas descobrir a distância que as separa e a força elétrica para manter o equilíbrio, depois é só usar a fórmula de coulomb!

Como esse triângulo tem lados iguais, seu ângulos de baixo tem que ser iguais também! Ou seja, cada ângulo é de 60 ° . Então temos um triângulo equilátero e nossa distância de 30 cm, show! Já a força elétrica, tensão na corda e o peso se anulam, vamos ver como fica.

T s e n θ = P

T c o s θ = F e l

(dividindo a equação de cima pela de baixo)

t g θ = P F e l

F e l = m g t g 60

= 0,5   .   10 - 3 .   9,8 3 = 2,83   .   10 - 3   N

Passo 2

Bora só colocar na lei de coulomb que é sucesso, chega mais.

F e l = k Q 2 r 2

Q = F e l r 2 k

= 2,83   .   10 - 3 . 0,3 2 9   .   10 9 = 1,68   .   10 - 7   C

Resposta

Q = 1,68   .   10 - 7   C

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