Question

Três corpos de dimensões desprezíveis estão carregados eletricamente com cargas Q1 = +3 μC, Q2 = -1 μC e Q3 = -2 μC, em que (1) e (3) estão fixos e o meio é vácuo. Determine a intensidade, a direção e o sentido da força elétrica resultante que atua sobre o corpo (2). ​

Answer 1

Sobre o corpo (2) atuam duas forças elétricas, ambas agem no sentido da direita para a esquerda, na direção da reta que passa pelos três corpos e possuem intensidade total igual a $2,1*10^{-2} \; N$

Força elétrica

Temos que dois corpos com cargas de sinais iguais se repelem e dois corpos com cargas de sinais diferentes se atraem. Para calcular a força elétrica, utilizamos a fórmula:

$F = k *Q*q/d^2$

Onde k é a constante eletrostática, Q e q são os módulos das cargas elétricas e d é a distância entre os corpos.

Podemos observar que os corpos (1) e (2) possuem sinais diferentes, logo, se repelem e que (2) e (3) possuem mesmo sinal, portanto, se atraem. Dessa forma, as duas forças elétricas agem no sentido da direita para a esquerda, para calcular a intensidade dessas forças podemos utilizar a fórmula da força elétrica:

$F = F_1 + F_3 = (9*10^9 *3*10^{-6}*1*10^{-6}/3^2) + (9*10^9 *1*10^{-6}*2*10^{-6}/1^2)$

$F = 3*10^{-3} + 18*10^{-3} = 21*10^{-3} = 2,1*10^{-2} \; N$

A direção é a da reta que passa pelas três cargas, pois essas estão alinhadas, o sentido da força é da direira para a esquerda e sua intensidade é $2,1*10^{-2} \; N$

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