(Cap 21 Ex – 19) Na Fig. 21-25, a partícula 1 , de carga + q , e a partícula 2 , de carga + 4,00 q , estão a uma distância L   =   9,00   c m uma da outra em um eixo x . Se as três partículas permanecem onde estão quando uma partícula 3 de carga q 3 é colocada nas proximidades das partículas 1 e   2 , determine (a) a coordenada x da partícula 3 : (b) a coordenada y da partícula 3 ; (c) a razão q 3 q .

Passo 1

E ai galerinha, tudo certinho?

Bora resolver essa comigo?

  1. Vamos supor que a partícula 3 é colocada numa posição x qualquer, com relação à origem. Assim, a força eletrostática total a que ela está submetida é igual a
  2. F = K q 3 q 1 x 2 - q 3 q 2 L - x 2 =   0

    Usando o fato de que q 1 = q e q 2 = 4 q e que L = 0,09 m , encontramos:

    x = L 3 = 3   c m

    Passo 2

  3. Para que a partícula 3 esteja em equilíbrio, então ela deve estar entre as outras duas cargas. Então, y 3 = 0 .
  4. Passo 3

  5. Agora, vamos olhar para a força resultante sobre a partícula 1 . Essa força também é nula como conseqüência da condição de equilíbrio do sistema. Então:

F 1 =   K q 3 q 1 x 2 - q 2 q 1 L - x 2 =   0 =   K q 3 q x 2 - 4 q 2 L - x 2

Usando os dados do enunciado e essa expressão, a gente encontra que:

q 3 q = - 0,444

Resposta

  1. 3   c m
  2. 0   c m
  3. - 0,444

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