Question

Q3

Duas esferas condutoras iguais estão dispostas conforme a figura I. Após receberem uma carga Total Q>0, elas se mantêm na configuração de equilíbrio indicada na figura II. Dados o comprimento do fio 20cm, o peso de cada esfera 1,8 x 10-2N e a constante da Lei de Coulomb   9 x 109 Nm2/C2, a carga de cada esfera em Coulomb é:

 


A

4,00 x 10-14.

B

2,00 x 10-7.

C

2,00 x 10-5.

D

3,24 x 10-5.

E

5,6 x 10-6.

Answer 1

Olá!

Para resolver essa questão vamos utilizar os conceitos e fórmulas relacionados a carga elétrica.

Pelo enunciado dado sabemos que ambas esferas terão carga Q/2 depois de entrarem em contato e serem separadas.

O triângulo retângulo formado pelas forças das cargas possui ângulo interno de 45º, logo será um triângulo retângulo isósceles ( 2 catetos iguais).

Cateto vertical: Peso

Cateto Horizontal: força elétrica

Em equilíbrio, temos que :

cateto vertical = cateto Horizontal

Peso= F(elétrica)

Peso = k.(Q/2).(Q/2)/d²

L=20cm = 0,2m

L²= (cateto)² + cateto²

cateto =d

0,2²= 2.d²

d²= 0,02

1,8.10-² = 9,.10^9.(Q/2)²/0,02

Q = 4.10-7 C

Q/2 = 2.10-7 C

Logo, cada carga terá 2.10-7 C

Espero ter ajudado!