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Enunciado

Física - Randall D. Knight - Eletricidade e Magnetismo- Ed: 2º - Capítulo 26.Exercícios e Problemas - Ex. 75

As pequenas esferas idênticas mostradas na FIGURA PD26.75 estão carregadas com 100 nC e –100 nC. Elas estão suspensas, como mostrado, em um campo elétrico de módulo igual a 100.000 N/C. Qual é a massa de cada esfera?

Passo 1

E aii gente, tudo bom com vocês??

Vamos fazer mais uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

As duas forças elétricas são calculadas da seguinte forma:

F E = q E = 100 × 10 - 9 C 10 5 N C = 1.00 × 10 - 2 N F e = K q 1 q 2 r 2 = 9.0 × 10 9 N m 2 C 2 100 × 10 - 9 C 2 r 2 = 9.0 × 10 - 5 N m 2 C r 2

r = 2 Lsin ⁡ 10 ∘ = 2 0.50 m sin ⁡ 10 ∘ = 0.174 m ⇒ F e = 9.0 × 10 - 5 N m 2 C ( 0.174 m ) 2 = 3.0 × 10 - 3 N

No diagrama de corpo livre:

Tcos ⁡ 10 ∘ = m g

Tsin ⁡ 10 ∘ + F c = F E

Passo 2

sin ⁡ 10 ∘ cos ⁡ 10 ∘ = tan ⁡ 10 ∘ = F E - F c m g m = F E - F e gtan ⁡ 10 ∘ = 1.00 × 10 - 2 N - 0.30 × 10 - 2 N 9.8 N k g tan ⁡ 10 ∘ = 0.41 × 10 - 2 k g = 4.1 g

Resposta

4.1 g

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