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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 21.Exercício - Ex. 20

Duas cargas puntiformes estão localizadas sobre o eixo O x do seguinte modo: a carga q 1   =   +   4,0   n C está localizada no ponto x   =   0,200   m e a carga q 2   = + 5,0   n C , na origem x   =   - 0,300   m . Qual é o módulo, a direção e o sentido da força resultante que essas duas cargas exercem sobre uma terceira carga puntiforme negativa q 3 = -   6   n C , localizada na origem?

Passo 1

Faala ae, beleza?

Inicialmente vamos separar os dados importantes do enunciado.

q 1 =   +   4,0   n C = + 4,0 ×   10 - 9   C ;   x   =   0,200   m

q 2 = + 5,0   n C = + 5,0   ×   10 - 9   C ;   x =   -   0 , 300   m

q 3   =   - 6,0   n C = - 6,0   ×   10 - 9   C ;   x = 0

Passo 2

Agora, vamos ao desenho de como estão dispostas essas cargas:

Ao aplicar a Lei e Coulomb saberemos a força que cada carga exerce sobre a terceira carga. Lembrando que a Lei de Coulomb é:

F = 1 4 π ϵ 0 q Q r 2

Só se lembre de que usaremos o módulo das cargas hein!!

Passo 3

Teremos que calcular a força que q 1 e q 2 exerce em q 3 .

Calculando F 1

F 1 = 1 4 π ( 8,85 × 10 - 12 ) ( 4 × 10 - 9 ) ( 6 × 10 - 9 ) ( 0,2 ) ² = 5,395   ×   10 - 6   N

Calculando F 2

F 2 = 1 4 π ( 8,85 × 10 - 12 ) ( 5 × 10 - 9 ) ( 6 × 10 - 9 ) ( 0,3 ) ² = 2,997   ×   10 - 6   N

Passo 4

Força resultante será

F 3 = F 1 - F 2

F 3 = 5,395   ×   10 - 6 - 2,997   x   10 - 6 = 2,4   ×   10 - 6   N

Como a F 1 é maior que a F 2 , a direção da força resultante será na mesma direção de F 1 , ou seja, + x . Beleza??

Resposta

A força resultante tem módulo 2,4   ×   10 - 6 e possui direção   +   x .

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