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Enunciado

Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 23.Questionário - Ex. 4

Na Fig. 21-39, quatro partículas são mantidas fixas no eixo x , separadas por uma distância d = 2,00   c m . As cargas das partículas são q 1 = + 2 e , q 2 = - e , q 3 = + e e q 4 = + 4 e , onde e = 1,60 × 10 - 19 C. Em termos dos vetores unitários, determine a força eletrostática a que está submetida (a) a partícula 1; (b) a partícula 2.

Passo 1

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

(a) O módulo da força eletrostática a que a partícula 1 está submetida é a soma algébrica das forças exercidas pelas outras três partículas:

F 1 = F 12 - F 13 - F 14 = 2 e | - e | 4 π ϵ 0 d 2 - ( 2 e ) ( e ) 4 π ϵ 0 ( 2 d ) 2 - ( 2 e ) ( 4 e ) 4 π ϵ 0 ( 3 d ) 2 = 11 18 e 2 4 π ϵ 0 d 2

= 11 18 8,99 × 10 9 N ⋅ m 2 / C 2 1,60 × 10 - 19 C 2 2,00 × 10 - 2 m 2 = 3,52 × 10 - 25 N ,

o que nos dá  F → 1 = 3,52 × 10 - 25 N i ^ .

Passo 2

(b) Analogamente, o módulo da força eletrostática a que a partícula 2 está submetida é

F 2 = F 23 + F 24 - F 21 = 4 e | - e | 4 π ϵ 0 ( 2 d ) 2 + e | - e | 4 π ϵ 0 d 2 - 2 e | - e | 4 π ϵ 0 d 2 = 0 .

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Resposta

a. 3,52 × 10 - 25 N i ^

b. 0 .

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