Question

A figura abaixo mostra três cargas, q1, q2 e q3. (a) Quais as componentes da força resultante que atuam sobre q1? Admita que q1 = -1,0 x 10-6 C, q2 = 3 x 10-6C, e q3 = -2 x 10-6C, r12 = 15 cm, r13 = 10 cm e Teta= 30°. (b) Calcule o módulo de F1 e o ângulo que sua direção faz com o eixo dos x

Answer 1

Olá Maurício!

Letra A:
Primeiro, é necessário definir o diagrama de forças que atuam sobre Q1 (mesmo sinal se repelem, sinais diferentes se atraem).
Após isso, colocaremos na fórmula de Coulomb: F=(K.|Q1||Q2|)/d^2

Sendo assim:
F12 (força que Q2 exerce sobre Q1) = (9x10^9 x 3x10^-6 x 1x10^-6) / (0,15)^2 = 1,2 N

F 13 (força que Q3 exerce em Q1) = (9x10^9 x 2x10^-6 x 1x10^-6) / (0,10)^2 = 1,8 N


Fazendo a decomposição vetorial temos: FX = 1,8 x sen 30º = 0,9 N
                                                                   FY = 1,8 x cos 30º = 1,558 N
Força resultante em X = 0,9 + 1,2 = 2,1 N
Força resultante em Y = -1,588 (o sinal fica negativo, pois, na reprentação gráfica, a força resultante estará no sentido negativo do eixo Y). 

Letra B

                       FR = a^2 = b^2 + c^2
                       a^2 = (2,1)^2 + (1,56)^2
                       a= √6,84
                       a= 2,61 N
   

                      θ = tangente inversa (tan^-1) = (1,56 / 2,1) = 36,57º


Espero ter ajudado! :)