Enunciado

Uma esfera de 5,0   k g de massa é colocada num prato de uma balança de braços iguais, que estava em equilíbrio. Uma massa esférica maior ( 5,8 × 10 3   k g ) é, então, empurrada de modo a ficar sob a primeira massa, sendo que a distância entre os centros, que estão numa mesma vertical, é de 0,50   m . Que massa deve ser colocada no outro prato da balança a fim ele restabelecer o equilíbrio do sistema? Suponha g   =   9,80   m / s 2 . Esse método foi utilizado por G. von Jolly, no século passado, para determinar o valor de γ .

Passo 1

E aí, beleza?? A força gravitacional exercida pela esfera maior é:

F = G M m d 2

Ou seja, para equilibrar a balança, sendo l o comprimento do braço dela, devemos ter:

m ' g l = m g - F l ∴ m ' = m - G M m g d 2

Passo 2

Numericamente, temos:

m ' = 4,999 k g

Resposta

m ' = 4,999 k g

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