(Cap 21 Ex – 23) Na Fig. 21-31, as partículas 1 e 2 , de carga q 1   =   q 2   =   +   3,20 × 10 - 19   C , estão no eixo y , a uma distância d   =   17,0   c m da origem. A partícula 3 , de carga q 3   =   + 6,40 ×   10 - 19     C , é deslocada ao longo do eixo x , de x = 0   até x =   + 5   c m . Para que valor de x o módulo da força eletrostática exercida pelas partículas 1 e 2 sobre a partícula 3 é (a) mínimo e (b) máximo? Qual é o valor (c) mínimo e (d) máximo do módulo?

Passo 1

Falaii seres de luz, tudo belezinha?

Bora resolver essa comigo?

Uma opção para analisar os valores máximos e mínimos da força eletrostática a qual 3 está submetida, é fazer o gráfico da força eletrostática equacionada abaixo, em função da distância x :

F x = F 13 cos ⁡ θ + F 23 cos ⁡ θ = 2 K q q 3 x 2 + d 2 3 / 2 × ( x )

Plotando esse gráfico, encontramos:

Observando os limites do gráfico, podemos perceber que a força é mínima quando x = 0 e é máxima quando x = 0,12   m , aproximadamente

Passo 2

(c)A força resultante em x = 0 é nula.

(d)A força máxima em x = 0,12   m   é igual a aproximadamente 4,9 × 10 - 26 N . Só substituir na nossa função:

F x = 2 ( 8,98 × 10 9 ) ( 3,2 × 10 - 19 ) ( 6,4 × 10 - 19 ) 0,12 2 + 0,17 2 3 / 2 × ( 0,12 )

Resposta

  1. x = 0
  2. x = 12 c m
  3. F r e s = 0
  4. 4,9 × 10 - 26 N

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