Duas particulas de mesma carga são colocadas a
de distancia uma da outra e liberadas a partir do repouso. A aceleraçāo inicial da primeira partícula é
e a da segunda é
. Se a massa da primeira partícula é
, determine a massa da segunda partícula.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos duas partículas com a mesma carga elétrica, separadas por 6,4 metros, e liberadas do repouso. A primeira partícula tem uma aceleração inicial de
e massa de
. A segunda partícula tem uma aceleração de
, e precisamos descobrir qual é a sua massa. Para resolver isso, vamos usar as leis de Newton sobre força e aceleração.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a força que atua em cada partícula é dada pela segunda lei de Newton, que diz que força (
) é igual à massa (
) multiplicada pela aceleração (
):
Isso significa que a força que age na primeira partícula é
e na segunda partícula é
.
Passo 3
Como as duas partículas têm a mesma carga e estão interagindo entre si, a força que uma exerce sobre a outra é a mesma, apenas com sentidos opostos (força de repulsão, já que as cargas são iguais). Então, podemos igualar as forças:
Ou seja:
Passo 4
Agora, queremos encontrar a massa da segunda partícula (
). Vamos reorganizar a equação para isolá-la:
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 5
Fazendo as contas:
Resposta
A massa da segunda partícula é de
.