Question

Como faz esta questão de campo elétrico

Answer 1

Vc ja consegue perceber q o sentido do campo elétrico da carga q1 é ''pra fora'' (sai da carga).

Agora vc precisa achar a Força Elétrica (Fe) atuante na esfera q2. Primeiro vc vai ter q separar a tração no fio em duas componentes: uma horizontal e outra vertical. Vc vai traçar uma reta q passa no meio da carga q2 e é paralela ao ''teto''. Vc verá um ângulo q é alterno interno daquele de 45° ( esse ângulo está ''com o fio''). Agora vc já pode separar a tração nas duas componentes:

Componente horizontal = T.cos45°
Componente vertical = T.sen45°

Obs: T.sen45° = T.cos45°
T.√2/2 = T.√2/2


Como a esfera está em equilíbrio, a força resultante atuante nela é igual a 0.


No eixo vertical temos T.sen45° para cima e força peso (P) para baixo. Como a força resultante atuante no sistema é igual a 0, tanto na vertical como na horizontal n pode haver força resultante, logo:

Fr = 0

T.sen45°-P = 0
T.sen45° = P
T.sen45° = m.g
T.sen45° = 1.$10^{-3}$.10
T.sen45° = 1.$10^{-2}$ N


Eu deixei assim pq T.sen45° = T.cos45°. A componente horizontal da tração estará para a direita e a Força Elétrica (Fe) para a esquerda:

Fr = 0

T.cos45°-Fe = 0
T.cos45° = Fe
1.$10^{-2}$ = (K.q1.q2)/d²
1.$10^{-2}$ = (9.$10^{9}$.$10^{-6}$.q1)/(3.$10^{-1}$)²
1.$10^{-2}$ = (9.10³.q1)/9.$10^{-2}$
1.$10^{-2}$ = (10³.q1)/$10^{-2}$
q1 = ($10^{-2}$.$10^{-2}$)/10³ = $10^{-4}$.$10^{-3}$ = $10^{-7}$C



Agora q ja se sabe a carga q1, basta jogar na expressão q determina a quantidade de carga:


Q = n.e

Q = quantidade de carga de um  corpo
n = número de elétrons recebidos ou retirados
e = carga elementar

Aplicando os dados:

$10^{-7}$ = n.$10^{-19}$
n = ($10^{-7}$)/$10^{-19}$
n = $10^{-7}$.$10^{19}$ = $10^{12}$ elétrons retirados