Question

uma carga q= 1mC está fixa num ponto O do espaço. uma segunda carga Q=40x10^-8 C e de peso P=4x10^-2 N só pode se deslocar na vertical que passa por O. o meio é o vacuo. Q estara em equilibrio acima ou abaixo de O? No equilibrio , qual a distancia entre Q e q?

Answer 1

Olá,

Logo de cara posso afirmar que a carga Q estará acima de q, pois como são cargas positivas, haverá uma força de repulsão, e se elas estão em equilíbrio, logo Q deve ficar acima, para que a força peso apontando para baixo se iguale a força de repulsão que apontará para cima.

Se essas forças estão em, equilíbrio, logo seus módulos devem ser iguais, usando a Lei de Coulomb para calcular a força elétrica entre as cargas teremos:

$F= \frac{K.Q.q}{d^{2}} \\ K=9.10^{9}(NoVaco) \\ \\ F= \frac{9.10^{9}.10^{-3}.4.10^{-9}}{d^{2}}$

Agora igualando a força elétrica a forma peso, e achando a distancia entre elas:

$0,04= \frac{9.10^{9}.10^{-3}.4.10^{-9}}{d^{2}} \\ \\ d^{2}=0.9 \\ \\ d= \sqrt{0,9} metros$