Question

Três cargas puntiformes, Q1, Q2 e Q3, respectivamente iguais a 2,0μC, − 3,0μC e 4μC, são dispostas nos vértices de um triângulo retângulo, conforme mostra a figura. Considerando-se a constante eletrostática igual a 9,0.109N.m2/C2 e as distâncias a e b, respectivamente iguais a 5,0cm e 3,0cm, é correto afirmar que o valor aproximado da intensidade da força resultante sobre a carga Q3, em kN, é igual a

Answer 1

Temos o seguinte desenho:

Q1
  |\
  |  \
  |    \
  |      \
  |        \
  |          \
  |______\
Q3        Q2

Onde o segmento que liga Q1 a Q2 é a e vale 5 cm e o segmento que liga Q3 e Q2 é b e vale 3 cm.

Q1 = 2μC
Q2 = -3μC
Q3 = 4μC

Como as cargas Q1 e Q3 são de mesma polaridade, temos uma força de repulsão F1,3 apontada para baixo em Q3.
As cargas Q2 e Q3 são opostas então há uma força de atração F2,3 apontada para a direita em Q3.

Por Pitágoras, a distância entre Q1 e Q3 é igual a 4cm.
Usando a Lei de Coulomb, vamos calcular a intensidade das forças:
$F_{1,3} = \dfrac{K*|Q1|*|Q3|}{d^2} = \dfrac{9*10^{9}*2*10^{-6}*4*10^{-6}}{(4*10^{-2})^2} = 45N \\ \\ F_{2,3} = \dfrac{K*|Q2|*|Q3|}{d^2} = \dfrac{9*10^{9}*3*10^{-6}*4*10^{-6}}{(3*10^{-2})^2} = 120N$

Para achar a resultante, aplicando Pitágoras:
$F^2 = (F_{1,3})^2+(F_{2,3})^2 \\ F^2 = 45^2 + 120^2 \\ F = \sqrt{16425} \\ F \approx 130N$