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Enunciado

Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 25.Problemas Adicionais - Ex. 61

(a) Para a situação do Problema 60, qual é a força eletrostática entre a carga + q e a carga induzida sobre o plano condutor? Ela é atrativa ou repulsiva? (b) Que carga, colocada na posição simétrica à da carga + q em relação ao plano, proporcionará a mesma força?

Passo 1

Fala galera, bora lá! o módulo da força eletrostática de atração ou repulsão entre duas partículas carregadas, ou melhor, entre duas cargas puntiformes cujos módulos são q 1 e q 2 e estão separadas pela distância r , é dado por

F = k q 1 q 2 r 2

onde k é uma constante. Sabendo que a carga induzida do exercício anterior é

Q = - q a 2 r

Ao substituir na primeira equação temos

F = k - q a 2 r + q r 2

Logo, a força eletrostática é

F = - k q a + q 2 r 3

Como seu valor é negativo, logo a força é atrativa.

Passo 2

Já ouviu o ditado que os opostos se atraem? Isso é provado fisicamente e serve para este exercício. Ao colocarmos uma carga - q na posição simétrica à da carga + q , as mesmas irão impor uma força de atração entre elas.

F = k - q + q r 2 = - k q 2 r 2

Resposta

  1. A força eletrostática é

    2. F = - k q a + q 2 r 3

    A força é atrativa.

  2. Ao colocarmos uma carga - q .

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