1. (Efomm 2020) Duas esferas condutoras idênticas de carga
q= 2,0 µC estão penduradas em fios não condutores de
comprimento D=30,0 cm, conforme apresentado na figura
abaixo. Se o ângulo entre os fios vale 0 = 90°, qual é o valor das
massas das esferas?
k = 9,0x10° N-m²/c²;
Dado:
constante
dielétrica
aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2
a) 20 g
b) 40 g
c) 60 g
d) 80 g
e) 100 g
Soluções para a tarefa
O valor das massas das esferas é de 80 gramas.
Se as cargas são idênticas, a força de interação entre elas é de repulsão, logo, em cada esfera teremos as mesmas forças atuando sobre elas, uma força de repulsão (horizontal), a força peso na vertical e a tração no fio. A resultante das forças de repulsão e peso é igual a força de tração.
A distância entre as cargas é:
cos(45°) = d/30
d = 30.√2/2
d = 21,21 cm
A força de repulsão é:
F = 9.10⁹.2.10⁻⁶.2.10⁻⁶/(0,2121)²
F = 800,24.10⁻³
F = 0,8 N
Como o ângulo da força de tração é 45°, a força de repulsão e peso são iguais, logo:
P = m.g
0,8 = m.10
m = 0,08 kg (80 g)
Resposta: D
Resposta:A) 20g
Explicação:
Se as cargas são idênticas, a força de interação entre elas é de repulsão, logo, em cada esfera teremos as mesmas forças atuando sobre elas, uma força de repulsão (horizontal), a força peso na vertical e a tração no fio. A resultante das forças de repulsão e peso é igual a força de tração.
A distância entre as cargas é:
2cos(45°)d = d√2
d = 30.√2 cm
A força de repulsão é:
F = 9.10⁹.2.10⁻⁶.2.10⁻⁶/(0,3√2)²
F = 0,2N
Como o ângulo da força de tração é 45°, a força de repulsão e peso são iguais, logo:
P = m.g
0,2 = m.10
m = 0,02 kg (20 g)