Question

Me ajudem com essas questões de física, preciso para hoje. por favorr!!

Answer 1

a) A força resultante sobre Q3 é igual a $144N$

b) A força resultante sobre Q3 nessa situação é igual a $270N$

• Lei de Coulomb

A Lei de Coulomb determina o módulo da força elétrica, sendo dada por:

$F_{1,2} = \frac{k_{o} \cdot |Q_{1}| \cdot |Q_{2}|}{d^{2} }$

• Lei de Du Fay

Uma das leis físicas mais conhecidas da eletricidade, a Lei de Du Fay define que cargas com sinais opostas se atraem, enquanto cargas com sinais iguais se repelem.

Questão A

Na situação dada, a carga $Q_3$ está igualmente espaçada entre as esferas $Q_1 \text { e } Q_3$. A força elétrica entre as cargas $Q_1$ e $Q_3$ é de repulsão, enquanto que as cargas $Q_2 \text { e } Q_3$ são de atração.

Assim, a força resultante sobre $Q_{3}$ será:

$F_{R}=F_{12} + F_{23}\\\\F_{R}= \frac{k_o \cdot |Q_{1}| \cdot |Q_{2}| }{d^2} + \frac{k_o \cdot |Q_{2}| \cdot |Q_{3}| }{d^2}\\\\F_{R}= \frac{ 9\cdot 10^{9} \cdot |+2 \cdot 10^{-6}| \cdot |+4 \cdot 10^{-6}| }{ (5 \cdot 10^{-2})^{2}} + \frac{ 9\cdot 10^{9} \cdot |-8 \cdot 10^{-6}| \cdot |+4 \cdot 10^{-6}| }{ (5 \cdot 10^{-2})^{2}} \\\\F_{R}=\frac{72}{25} \cdot 10^{1} + \frac{288}{25} \cdot 10^{1}\\\\F_{R} = 144N$

O sentido é o mesmo das demais forças, ou seja, para a direita.

Questão B

Na situação dada, a carga $Q_{3}$  será repelida para a direita pela carga $Q_{1}$ e atraída para a esquerda pela carga $Q_{2}$.

Logo, a força resultante sobre $Q_{3}$ será:

$F_{R}=-F_{13} + F_{23}\\\\F_{R}= -\frac{k_o \cdot |Q_{1}| \cdot |Q_{2}| }{d^2} + \frac{k_o \cdot |Q_{2}| \cdot |Q_{3}| }{d^2}\\\\F_{R}= -\frac{ 9\cdot 10^{9} \cdot |+2 \cdot 10^{-6}| \cdot |+4 \cdot 10^{-6}| }{ (20 \cdot 10^{-2})^{2}} + \frac{ 9\cdot 10^{9} \cdot |-8 \cdot 10^{-6}| \cdot |+4 \cdot 10^{-6}| }{ (10 \cdot 10^{-2})^{2}} \\\\F_{R}= -\frac{72}{400} \cdot 10^{1} + \frac{288}{100} \cdot 10^{1}\\\\F_{R} = 270N$

O sentido é o mesmo da força $F_{23}$, ou seja, para a esquerda.

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Espero ter ajudado, até a próxima :)