Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 22.Problemas Adicionais - Ex. 82

Na Fig. 22-61, a partícula 1 (de carga +2,00 pC), a partícula 2 ( de carga - 2,00 pC) e a partícula 3 ( de carga + 5,00 pC) formam um triângulo equilátero de lado a = 9,50 cm. (a) Determine a orientação (em relação ao semieixo x positivo) da força F3 a que a partícula 3 é submetida pelas outras partículas fazendo um esboço das linhas de força associadas às outras partículas. (b) Calcule o módulo da força F3

Passo 1

Então, temos três partículas carregadas, onde a partícula 1 tem carga q1 = +2,00 pC, a partícula 2 tem carga q2=-2,00 pC e a partícula 3 tem carga q3= +5,00pC. Essas partículas formam um triângulo equilátero de lado a= 9,50 cm.

Para responder o item (a), vamos pensar na soma vetorial da força que a partícula

1 faz na 3, F13, e na força que a partícula 2 faz na 3, F23. Sabemos que seus módulos vão ser iguais, porém com direção opostas, por causa do sinal das cargas. Dessa forma, a soma delas deve anular as componentes na direção y, fazendo com que F3 só tenha direção no eixo x. Fica mais fácil desenhando:

Passo 2

Para o item (b), podemos usar a relação entre duas retas paralelas, para descobrir que o ângulo, θ, que F23 e F13 fazem com o eixo x é θ= 60º. Portanto, para acha a relação entre os vetores basta somar o módulo da componente horizontal deles:

Como, o módulo dos vetores é igual:

Podemos utilizar a lei de Coulomb:

Resposta

(a) O vetor tem componente apenas na direção x

(b)

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