Question

Num plano vertical perpendicular ao solo situam-se três pequenos corpos idênticos de massas individuais iguais a m eletrizadas com carga de 1,0iC se cada uma. Os corpos C1 e C2 estao fixos no solo ocupando respectivamente dois dos vertices de um triângulo isosceles conforme a figura acima. O corpo C3, que ocupa o outro vértice do triângulo , está em equilíbrio Quando sujeito exclusivamente as forças elétricas e ao seu proprio peso. Adotando g=10 m/s^2 e K0= 9,0.10^9N.m^2/C^2, podemos afirmar que a massa m de cada um desses corpos é :

a)10 g
b) 3,0 g
c)1,0 g
d)0,030 g
e)0,010 g

Answer 1

Se o corpo C3 está em equilíbrio, a Força resultante será igual ao peso, já que primeira "puxa" para cima, e a segunda "puxa" para baixo. A força resultante no caso é F (já que a força exercida por C2 e C3 é a mesma e igual a F), por que e um triângulo isósceles formado no C3. Calculando a força entre duas partículas (tanto faz ente C3 e C2 ou C2 e C1 já que a distância e a mesma logo a força tbm): F= 9.10*9 x 10*-6 x 10*-6 / 9 . 10* -2 ( lembrando que a distância tem que ser em metros e 1microC= 1.10*-6 C)... A resposta disso é 10*-1 = 0,10 N. Agora e só igualar essa força com a força Peso. 0,10 = 10 . m (pq quer achar a massa e peso =m.g) e achamos 0,01 KG. E isso e igual a 10g. Espero ter ajudado, já que e difícil de explicar sem desenho..

Answer 2

Opa eae :D !!

Se o corpo C3 está em equilíbrio, ou seja, fica sustentando no sistema, quer dizer que a força resultante que os corpos C1 e C2 aplicam nele, resulta na sua força peso- anexei uma imagem para facilitar a compreensão- e que forma um ângulo de 120, assim:

Calculamos a Força elétrica de C1 e C2 em C3

F= $\frac{9.10^{9} .1.10^{-6}.1.10^{-6} }{9.10^{-2} }$   Note que: $9.10^{-2}$ é a distância(30cm) ao quadrado

F=0,1 N    

Como a distância de C1 e C2 são iguais, assim como suas cargas, Fc1=Fc2

Aplica-se lei dos cossenos para achar a resultante(Fr):

Fr²=F²+F²+2.F.F.Cos(120°)

Fr²= $10^{-2}+10^{-2}+2.1.10^{-2} .(-0,5)$

Fr =0,1 N

Agora igualamos ao peso do corpo C3

Fr = P

0,1 = 10.m

m=  $\frac{0,1}{10}$

m= 1.10⁻² Kg

m= 10g

Assim, a massa de cada corpo será de 10g, alternativa A