Question

física: eletricidade
não consegui fazer

Answer 1

Veja que o triângulo é um triângulo retângulo com lados de 0,4 m e 0,3 m. Falta achar a hipotenusa do triângulo, que é L, então: 
L² = 0,4² + 0,3² 
L² = 0,16 + 0,09 
L² = 0,25 
L = $\sqrt{0,25 }$
L = 0,5 m 

Veja a gravura que postei ali embaixo para você entender as forças que estão atuando na bola em B:
Fe = Força eletrostática (horizontal, no sentido negativo de x) 
P = Peso (vertical, no sentido negativo de y)
TcosФ = Força de tração (Ф = ângulo) (horizontal, no sentido positivo de x)
TsenФ = Força de tração (vertical, no sentido positivo de y) 

O que devemos entender: 
Não podemos misturar forças verticais com forças horizontais, então temos que fazer cálculos para cada tipo de força, as que estão na vertical e as que estão na horizontal. 

Vamos começar com as forças que estão na vertical (eixo y): 
- P = - (m x g) = - (0,12 x 10) = - 1,2 N (a força é negativa, já que está no sentido negativo do eixo y, está para baixo) 
Onde:
m = massa (0,12 kg)
g = aceleração da gravidade (10 m/s²)
TsenФ = T x 0,4/0,5  (senФ =cateto oposto/hipotenusa) =  0,8T (é positiva porque está para cima no eixo y) 

F = m x a 
Onde: 
F = somatório de todas as forças no eixo em questão 
m = massa 
a = aceleração 

Mas o problema mostra que a bola não está subindo nem descendo, isso significa que não há uma aceleração resultante, ou seja a = 0 m/s² 

Jogando tudo na fórmula fica: 
0,8T - 1,2 = m x 0 
0.8T = 1,2 
T = 1,2/0.8
T = 1,5 N (1) Achamos o módulo da Força de tração 

Agora vamos fazer F= m x a para todas as forças na horizontal, sabendo que a = 0m/s² porque a bola está em REPOUSO ou em EQUILÍBRIO, toda vez que você ver isso em um problema, significa que não há uma aceleração resultante, ou seja, a = 0m/s². 

Jogando na fórmula: 
TcosФ - Fe = m x 0 
TcosФ = Fe (2)

Fe = k x Q x Q/d² 
Onde: 
Q = carga (como elas se repelem, elas têm sinais iguais)
k = constante de permissividade do vácuo ou constante eletrostática = 9 x 10^9 N.m²/C²
d² = 0,3² = 0,3 x 0.3 = 0,09 m² 

Sabendo que T = 1,5 N da solução (1) e que cosФ (cateto adjacente/hipotenusa) = 0,3/0,5 = 0,6 podemos jogar tudo na solução (2) e fica: 
TcosФ = Fe 
1,5 x 0,6 = 9 x 10^9 x Q² / 0,09
0,9 = 9 x 10^9 x Q² / 0,09
0,9 X 0,09 =  9 x 10^9 x Q²
 0,081 =  9 x 10^9 x Q²
0,081/9 x 10^9 = Q²
0,009/10^9 = Q² 
Q² =  9 x 10^-3/10^9 
Q² = 9/10^6 
Q = √9/10^6 
Q = 3/10^3 = 3 x 10^-3 C --> Essa é a nossa resposta! No caso, você pode escolher se a carga é positiva ou negativa, ambas têm que ter o mesmo sinal.