Duas cargas puntiformes estão localizadas sobre o eixo Ox do seguinte modo: a carga
na origem (
); e a carga
no ponto
. Qual e a força resultante (modulo, direção e sentido) que essas duas cargas exercem sobre uma terceira carga
, localizada sobre o eixo Oy no ponto
?
Faça um desenho representando a situação.
Passo 1
O enunciado coloca duas cargas fixas sobre Ox e pede a força resultante sobre uma terceira carga em Oy. Esquema:
– em
– em
– em
Vamos usar a lei de Coulomb e soma vetorial das forças e
agindo sobre
.
–
–
–
Vamos usar a lei de Coulomb e soma vetorial das forças
Passo 2
Força de
sobre
:
A distância é
A distância é
A magnitude é
Como
é negativa e
positiva, a interação é atrativa: a força aponta de
para
, i.e.\ sentido negativo de
. Logo
Passo 3
Força de
sobre
:
A distância é
A distância é
A magnitude é
Como ambas são positivas, há repulsão:
aponta da carga
para
. O vetor posição de
a
é
, cujo versor é
Logo
Passo 4
Soma vetorial das forças em
:
Passo 5
Módulo e direção de
:
O ângulo
medido a partir do eixo
(no sentido anti-horário) satisfaz
o que, considerando
, dá
.
Resposta
A força resultante sobre
tem módulo
direção formando
com o eixo
, e sentido apontando para cima e para a esquerda (quadrante II).