Question

Duas cargas elétricas puntiformes Q1 e Q2 =4Q1 estão fixas nos pontos A e B, distantes 30 cm. Em que posição (x) deve ser colocada uma carga Q3 =2Q1 para fica em equilíbrio sob ação somente de forças elétrica?

Answer 1

~~> cargas iguais repelem-se e cargas iguais atraem-se.
~~> 30cm = 0,3m
~~> Q1 = U ; Q2 = 4U ; Q3 = 2U
~~> A carga Q3 estará entre as cargas 1 e 2
~~> F13 = Força atuante da carga 1 na 3
~~> F23 = Força atuante da carga 2 na 3

Para haver equilíbrio: F13 + F23 = 0
F23 Apontará para a esquerda ( negativo )
F13 Apontará para a direita ( positivo )

F13 - F23 = 0
F13 = F23


$\frac{KQ1Q3}{x^2}= \frac{KQ2Q3}{d^2} \\ \\ \frac{Q1}{x^2}= \frac{Q2}{d^2} \\ \\ \frac{U}{x^2} = \frac{4U}{d^2} \\ \\ Sabemos[0,3=(x + d)] \\ \\ \frac{U}{x^2} = \frac{4U}{(0,3-x)^2} \\ \\ \frac{1}{x^2} = \frac{4}{(0,3-x)^2} \\ \\ x^2 + 0,2x - 0,03 = 0 \\ \\ \blacktriangleright x' = -0,3 ( N.serve ) \\ \blacktriangleright x'' = 0,1 ( Serve )$

Portanto:

x'' = 0,1m = 10cm

Answer 2

Podemos afirmar que deve ser colocada uma carga Q3 =2Q1 para fica em equilíbrio sob ação somente de forças elétrica a uma distância de 10cm.

Para responder essa questão, devemos levar em consideração fazer uma breve revisão acerca do assunto de eletricidade, dentro da disciplina escolar de física para estar familiarizado com os conceitos e fórmulas pertinentes.

Feito isso, acompanhe o raciocínio descrito abaixo:

--> sabemos que cargas iguais repelem-se e cargas iguais atraem-se

levando em consideração as informações cedidas, teremos que

30cm = 0,3m

Q1 = U;

Q2 = 4U ;

Q3 = 2U

F13 = Força atuante da carga 1 na 3

F23 = Força atuante da carga 2 na 3

--> como sabemos, para que exista equilíbrio, deve ser verdadeira a seguinte relação:

F13 + F23 = 0

F23 para a esquerda ( - )

F13 para a direita ( + )

F13 - F23 = 0

F13 = F23

Assim:

U/x²= 4U/ (0,3 -x)²

1/ x²= 4/ (0,3 -x)²

x² + 0,2x - 0,03=0

x'= -0,3 cm (descartar, pois não existe distância negativa)

x''= 10 cm

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