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Enunciado

Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 23.Exercícios e Problemas - Ex. 17

Na Fig. 21-27a, as partículas 1 e 2 têm uma carga de 20,0 μ C cada uma e estāo separadas por uma distância d = 1,50   m . (a) Qual é o módulo da força eletrostática que a partícula 2 exerce sobre a partícula 1? Na Fig. 21-27b, a partícula 3, com uma carga de 20,0 μ C , é posicionada de modo a completar um triângulo equilátero. (b) Qual é o módulo da força eletrostática a que a partícula I é submetida devido à presença das partículas 2 e 3 ?

Passo 1

E aí galerinha, vamos destruir essa questão comigo? Vamos láaaa!

(a) De acordo com a Eq. 21-1,

F 12 = k q 1 q 2 d 2 = 8,99 × 10 9 N ⋅ m 2 / C 2 20,0 × 10 - 6 C 2 ( 1,50 m ) 2 = 1,60 N .

Passo 2

(b) O diagrama a seguir mostra as forças envolvidas e o eixo y escolhido (linha tracejada).

O eixo y foi escolhido como a mediatriz do segmento de reta que liga as cargas q 2 e q 3 para fazer uso da simetria do problema (um triângulo equilátero de lado d , cargas de mesmo valor q 1 = q 2 = q 3 = q ). Vemos que a força resultante coincide com o eixo y , e o módulo da força é

| F | = 2 k q 2 d 2 c o s ⁡ 30 ∘ = 2 8,99 × 10 9 N ⋅ m 2 / C 2 20,0 × 10 - 6 C 2 ( 1,50 m ) 2 c o s ⁡ 30 ∘ = 2,77 N

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Resposta

a. 1,60 N .

b. 2,77 N

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