Três cargas elétricas (Q1=5μC, Q2=5μC e Q3=-5μC) estão
dispostas nos vértices de um triângulo equilátero, Figura a
baixo, sabendo que a aresta mede 10 cm. Determine:
a. O módulo da força resultante sobre cada uma das partículas.
b. Desenhe a direção e o sentido da força em cada partícula.
Soluções para a tarefa
Resposta:
d com 12 subscrito ao quadrado igual a 6 ao quadrado mais 6 ao quadrado d com 12 subscrito igual a 6 raiz quadrada de 2 m
Agora que conhecemos as distâncias entre as cargas q e Q1, podemos calcular a intensidade da força F1 entre elas aplicando a lei de Coulomb:
F igual a numerador k. abre barra vertical Q com 1 subscrito fecha barra vertical. abre barra vertical Q com 2 subscrito fecha barra vertical sobre denominador d ao quadrado fim da fração
F com 1 subscrito igual a numerador 9.10 à potência de 9. espaço 2.10 à potência de menos 4 fim do exponencial. espaço 2.10 à potência de menos 5 fim do exponencial sobre denominador parêntese esquerdo 6 raiz quadrada de 2 parêntese direito ao quadrado fim da fração F com 1 subscrito igual a 36 sobre 72 igual a 1 meio espaço N
A intensidade da força F2 entre as cargas q e Q2 também será igual a
1 meio N, pois a distância e o valor das cargas é o mesmo.
Para calcular a força resultante F12 usamos a regra do paralelogramo, conforme imagem abaixo:
Questão Fuvest 2019 Lei de Coulomb
F com 12 subscrito ao quadrado igual a parêntese esquerdo 1 meio parêntese direito ao quadrado mais parêntese esquerdo 1 meio parêntese direito ao quadrado F com 12 subscrito igual a raiz quadrada de 2 sobre 4 fim da raiz F com 12 subscrito igual a numerador raiz quadrada de 2 sobre denominador 2 fim da fração espaço N
Para calcular o valor da força entre as cargas q e Q3 aplicamos novamente a lei de Coulomb, sendo que a distância entre elas é igual a 6 m. Assim:
F com 3 subscrito igual a numerador 9.10 à potência de 9. espaço 2.10 à potência de menos 4 fim do exponencial. espaço 2.10 à potência de menos 5 fim do exponencial sobre denominador 6 ao quadrado fim da fração F com 3 subscrito igual a 36 sobre 36 igual a 1 N
Finalmente, iremos calcular a força resultante sobre a carga q. Note que as forças F12 e F3 possuem mesma direção e sentido contrário, logo, a força resultante será igual a subtração dessas forças:
F com R subscrito igual a 1 menos numerador raiz quadrada de 2 sobre denominador 2 fim da fração F com R subscrito igual a numerador 2 menos raiz quadrada de 2 sobre denominador 2 fim da fração F com R subscrito aproximadamente igual 0 vírgula 3 espaço N
Como F3 possui módulo maior que F12 , a resultante apontará para cima na direção do eixo y.
tem direção do eixo y, sentido para cima e módulo 0,3 N.
