1) Na figura abaixo, as cargas + 3 q e + q estão fixas nas extremidades da barra, que é feita de material isolante. A terceira esfera, de cor cinza, pode correr livremente ao longo da barra, e tem carga elétrica não nula, porém desconhecida.

(a) É possível que a esfera cinza esteja em equilíbrio em algum ponto entre as outras duas cargas?

Passo 1

Como vai meu consagrado? 😁 Bora aprender como resolver essa questão? 😉

Nesse problema, temos três cargas sendo as duas das extremidades fixas e a do meio pode se movimentar livremente entre elas. Foi dado que uma carga possui + 3 q e a outra + q e com isso, queremos saber se é possível que a carga do meio esteja em equilíbrio entre as duas cargas das extremidades.

E aí, tem alguma ideia do que fazer? 🤔

Passo 2

A força entre cargas é explicada pela lei de Coulomb, é dessa lei que surge ditado que diz que os opostos se atraem, assim, cargas de mesmos sinais se repelem e cargas de sinais opostos se atraem.

Podemos calcular a força entre duas cargas a partir da equação

F 12 = k Q 1 Q 2 d 12

Portanto, como as cargas das extremidades tem o mesmo sinal, é sim possível encontrar um ponto entre elas que a carga do meio fique em equilíbrio.

Isso porque ambas as cargas ou vão atrair ou vão repelir a carga do meio

Assim, se Q 1 é a carga da esquerda, Q 2 a carga do meio e Q 3 a carga da direita, para ocorrer o equilíbrio, temos que ter a seguinte condição.

F 12 = F 23

Pegou o esquema? Responde Aí! 😁

Resposta

Sim, é possível.

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