Enunciado
Física - Cutnell e Johnson - Física- Ed: 9º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 37
Duas partículas estão localizadas no eixo x. A partícula 1 tem massa m e está na origem. A partícula 2 tem massa 2m e está a uma distância x = +L. Uma terceira partícula está posicionada entre as partículas 1 e 2. Onde no eixo x poderia estar localizada essa terceira partícula de tal modo que a magnitude da força gravitacional em ambas partículas 1 e 2 dobre? Expresse sua resposta em função de L.
Passo 1
Vamos fazer um desenhooo pra visualizar o problema!!
Passo 2
Para a partícula de massa m, nós temos:
Para a partícula de massa 2m, temos:
Passo 3
Sabendo que = 2, pois a força depois da inserção da terceira partícula precisa para dobrar ambas partículas, temos que:
Expandindo e rearranjando esse resultando, temos que
Note que agora temos uma equação de segundo grau que podemos resolver pelo nosso salvador Bhaskara:
A solução negativa não pode ser a verdadeira porque o enunciado nos diz que a posição da partícula 3 é na parte positiva do eixo x, logo: