Duas cargas com cargas iguais a 2 μC e separado por uma distância de 30 cm.
Em que posição, em termos de d, deverá ser colocada uma terceira carga a fim de se estabelecer o equilíbrio entre elas (manterem-se paradas)? Dê a posição espacial como entre antes ou depois de cada uma das duas cargas iguais.
(imagem no anexo)
Soluções para a tarefa
Resposta:
15cm
Explicação:
Por algum motivo no qual desconheço, minha resposta anterior foi apagada com a justificativa que não foi boa o suficiente (mesmo que eu tenha dado uma aula e demonstração de equidistância de cargas pares), mas vamos lá.
1º passo: Perceba que para haver o equilíbrio, é necessário que haja uma carga, com força atrativa, para que se anule as forças Q1 e Q2 entre si.
Veja que se você pôr a carga à direita de Q2 ou à esquerda de Q1, você terá a força da nova carga agindo mais intensamente na carga na qual ela está mais próxima, pois quanto menor a distância, maior a força que se é sentida.
Logo, verificamos que a nova carga deverá ficar ENTRE a carga Q1 e Q2.
2º passo: Determinar a distância intuitivamente
Veja que as cargas Q1 e Q2 são iguais, ou seja, o valor da carga que você irá colocar entre elas, deve estar um ponto no qual ambas sofram a MESMA força, pois, se você deixar uma um pouco mais para o lado, a mais próxima sofrerá uma força maior que a outra.
Logo, conclui-se que a carga deve estar EQUIDISTANTE, ou seja, no ponto MÉDIO entre das duas cargas.
Metade de 30cm = 15cm.
Logo, a distância dessa carga deverá ser de 15cm entre uma e a outra carga. Bem no centro de sua distância total.
Agora, se você quiser o passo matemático, no qual não vou me dar o trabalho de demonstrar novamente, faça por Lei de Coulomb.
Considere uma carga "q" de atração, "d1" e "d2" para as distâncias entre a carga "q" e Q1, "q" e Q2, respectivamente.
Você irá achar que d1 = d2.
=)