Question

35. O sistema da figura abaixo encontra-se em equilíbrio. Na re-
gião superior e à direita existe um campo elétrico uniforme.
As esferas e o bloco (carga puntiforme) com cargas iguais
em módulo de 20 uc. Considere o peso de cada esfera e
do bloco de 40 N. O coeficiente de atrito entre o bloco e
a superfície é de 0,75 e adote g = 10 m/s2. A intensidade
mínima do campo elétrico para que o sistema permaneça
em repouso, vale:

a) 5 NC
b) 7 u N/C
c) 12 NIC
d) 22 N/C
e) 32 u N/C​

Answer 1

A força de atrito é:

Fat = u.N

Onde N = 40N

         u = 0,75

Fat = 40 . 0,75 = 30 N

Obs: A massa do bloco, esfera = 4 kg.

A força de atração entre as esferas +q e -q é:

F = M.M.K/d²

F = 4.4.K/0,2²

F = 400.K

Somado ao peso da esfera:

400.K + 40N = Força para baixo.

Essa força menos a força de atrito deve ser a força provocada pelo campo.

400.K + 40 - 30 = 400K + 10N

Pela fórmula do campo elétrico:

Obs: 20 uC = 20.10^-6C

E = F/q

E = 400K + 10N / 20.10^-6

E = 40.(10K+1) / 20.10^-6

E = 2.(10K+1).10^6 N/C

Sabemos que o valor de K é aproximadamente 9.10^-9 C²/N².m²

E = 2.(10.(9.10^-9) + 1).10^6

E = 2.(9.10^-8 + 1).10^6

E = (18.10^-8 + 2).10^6

E = 18.10^-2 + 2.10^6 N/c

E ≈ 2.10^6 N/C