Enunciado
Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 23.Exercícios e Problemas - Ex. 12
Duas partículas são mantidas fixas em um eixo . A partícula 1 , de carga , está situada em ; a partícula 2, de carga , está situada em . A partícula 3 está inicialmente no eixo y e é liberada, a partir do repouso, no ponto . O valor absoluto da carga da partícula 3 é . Determine o valor de para que a aceleração inicial da partícula 3 seja (a) no sentido positivo do eixo ; (b) no sentido positivo do eixo .
Passo 1
E aí galerinha, vamos destruir essa questão comigo? Vamos láaaa!
(a) Para que a aceleração inicial da partícula 3 seja na direção do eixo , é preciso que a força resultante tenha a direção do eixo , o que, por sua vez, significa que a soma das componentes das forças envolvidas seja zero. ângulo que a força exercida pela partícula 1 sobre a partícula 3 faz com o eixo é e o ângulo que a força exercida pela partícula 2 sobre a partícula 3 faz com o eixo é . Assim, para que a soma das componentes seja nula, devemos ter
o que nos dá . Como as componentes das forças exercidas pelas cargas 1 e 2 sobre a carga 3 devem ter sentidos opostos, concluímos que as cargas das partículas e devem ter sinais opostos e, portanto, .
Passo 2
(b) Nesse caso, são as componentes x das forças envolvidas que devem se cancelar. Para que a soma das componentes x seja nula, devemos ter
o que nos dá . Como as componentes das forças exercidas pelas cargas 1 e 2 sobre a carga 3 devem ter sentidos opostos, concluímos que as cargas e devem ter o mesmo sinal e, portanto, .
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Resposta
a. .
b. .