Calcular Exercícios

7 Duas cargas elétricas q1 4 μC e q2 6 μC são colocadas e apoiam separadas por uma distância 60 cm q1 105 Vcm x 104 109 agm e a para q2 o campo elétrico no ponto médio entre q1 e q2 em módulo no ii da figura mostramos que módulo de cada campo é igual e que a δ 54 cm Calcule a força resultante no q3 considerando k 9109 Nm2C2 6 Duas cargas testas localizadas na área x Q1 40 μC y1 0 RESOLUÇÃO 5 I Quando a esfera E toca a esfera A elas se igualam logo Q1 Q II Quando a esfera E toca a esfera B elas também se igualam assim Q2 Q III Ocorre a mesma situação com a esfera C logo Q3 Q IV Porém quando a esfera E toca a esfera D a carga total transferida será a diferença das cargas iniciais Q4 Q3 QD Q4 Q 6Q Q4 5Q V Portanto a carga final na esfera E após tocar a esfera D será QS Q3 Q4 QS Q 5Q QS 4Q c I FORÇA ELÉTRICA ENTRE Q1 E Q3 É F13 kQ1Q3 r²23 OBS A FORÇA RESULTANTE SOBRE Q3 SERÁ ZERO QUANDO AS FORÇAS F13 E F23 SE ANULAREM F13 F23 II SUBSTITUINDO TEMOS kQ1Q3 r²13 kQ2Q3 r²23 910⁹10 x 10⁶ 06² 910⁹60 x 10⁶ 06² 10q 60q 10q 60q 0 70q 0 q 0 III PORTANTO PARA QUE AS FORÇAS RESULTANTES SOBRE A CARGA Q3 SEJA ZERO ELA DEVE SER COLOCADA EM X 60 cm OU 06 m ONDE A CARGA Q2 ESTÁ LOCALIZADA 7 I ENTRE Q1 E Q3 A FORÇA É F13 kQ1Q3 r²13 ENTRE Q2 E Q3 A FORÇA É F23 kQ2Q3 r²23 II SUBSTITUINDO TEMOS F13 9 x 10⁹46 x 10⁶5 x 10⁶ 12² 1725 N F23 9 x 10⁹6 x 10⁶5 x 10⁶ 06² 675 N OBS COMO Q1 E Q2 TEM CARGAS OPOSTAS A FORÇA F23 DEVE SER NEGATIVA POIS ELA AGE NA DIREÇÃO OPOSTA À FORÇA F13 FR F13 F23 FR 1725 N 675 N FR 5025 N III PORTANTO O MÓDULO DA FORÇA RESULTANTE SOBRE Q3 É 5025 N JÁ A DIREÇÃO É AO LONGO DO EIXO X NO SENTIDO POSITIVO PARA A DIREITA DEVIDO A FORÇA MAIOR F23 8 USANDO A LEI DE COULOMB I F13 kQ1Q3 r²13 F13 9 x 10⁹60 x 10⁶40 x 10⁶ 08² F13 16875 N II F23 kQ2Q3 r²23 F23 9 x 10⁹25 x 10⁶40 x 10⁶ 06² F23 5625 N OBS Q1 E Q2 TEM CARGAS POSITIVAS E Q3 TEM CARGA NEGATIVA AS FORÇAS F13 E F23 TEM DIREÇÕES OPOSTAS LOGO III FR F23 F13 FR 5625 N 16875 N FR 39375 N IV PORTANTO O MÓDULO É FR 39375 N QUANTO A DIREÇÃO É AO LONGO DO EIXO X NO SENTIDO POSITIVO PARA A DIREITA DEVIDO À FORÇA MAIOR F23