Duas esferas plásticas, cada qual com carga uniformemente distribuída em seu interior, são inicialmente colocadas em contato e depois libertadas. Uma esfera tem 60c m de diâmetro possui massa de 50,0g e contém - 10,0μ C de carga. A outra esfera tem 40c m de diâmetro, possui massa de 150,0g e contém - 30μ C de carga. Ache a aceleração máxima e a velocidade escalar máxima atingidas por cada esfera (em relação ao ponto fixo da sua localização inicial no espaço, considerando que nenhuma outra força atue sobre elas. (Sugestão: As cargas uniformemente distribuídas se comportam como se estivessem concentradas nos centros das duas esferas).

letra a) a 50 = 216m / s 2 ; a 150 = 72m / s 2 ; v 150 = 4,24m / s ; v 50 = 12,72m / s

Enunciado

Para acharmos a aceleração precisamos igualar a força elétrica com a massa vezes a aceleração.

é a distância entre os dois centros:

Para a esfera de :

Para a esfera de :

Agora, para acharmos as velocidades precisamos usar conservação de energia e conservação do momento.

Temos duas velocidades que queremos encontrar, então precisamos de duas equações.

Pela conservação de energia temos:

Agora pela a conservação do momento temos:

Substituindo na equação que achamos da conservação de energia:

Então:

letra a); ; ;