Física, perguntado por marianamota8921, 9 meses atrás

No sistema em equilíbrio estático mostrado na figura, o corpo de massa M é mantido suspenso pela força de atração elétrica entre as cargas puntiformes de módulo Q1 = 3μC e Q2 = 5μC. O valor, em kg, da massa M é?

Soluções para a tarefa

Respondido por DouglasOJ
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M = (13,5 x 10⁻³ kg.m²)/r².

Explicação:

A lei de Coulomb é uma importante lei da Física que estabelece que a força eletrostática entre duas cargas elétricas é proporcional ao módulo das cargas elétricas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.

De acordo com a sua lei, a força entre duas partículas eletricamente carregadas é diretamente proporcional ao módulo de suas cargas e é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Abaixo, apresentamos a fórmula matemática descrita pela lei de Coulomb:

Fel = k₀.Q₁.Q₂/r²

Onde:

Fel — força eletrostática (N)

k₀ — constante dielétrica do vácuo (N.m²/C²)

Q — carga elétrica (C)

q — carga elétrica de prova (C)

d — distância entre as cargas (m)

Para encontrar a massa M desse corpo, basta utilizarmos a Segunda Lei de Newton, sendo assim:

Fr = M.a

Utilizando o somatório das forças:

Fr = P - Fel

Faz sentido a força elétrica se negativa, devido a ela tender a se igualar a força peso para obter o equilíbrio estático, ou seja:

0 = P - Fel

P = Fel

M.g = k₀.Q₁.Q₂/r²

M = k₀.Q₁.Q₂/g.r²

Obs.: Ficou faltando um dado muito importante a distância entre as partículas e o corpo, como não temos a figura da tarefa, iremos resolver essa tarefa em função da distância entre eles.

Substituindo os dados obtidos na equação acima:

M = (9 x 10⁹)(3 x 10⁻⁶)(5 x 10⁻⁶)/10.r²

M = 13,5 x 10⁻³/r².

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