Duas partículas de mesmas cargas são colocadas a
de distância uma da outra e liberadas a partir do repouso. A aceleração inicial da primeira partícula é de
e da segunda é de
. Se a massa da primeira partícula é
, determine:
o módulo das cargas das partículas.
o módulo das cargas das partículas.
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que rolou aqui. Temos duas partículas com a mesma carga elétrica (mesmo sinal e mesmo módulo
), separadas por
Elas são soltas do repouso e, a partir daí, começam a se repelir. A aceleração inicial da partícula 1 é
e a da partícula 2 é
A massa da partícula 1 é
e a massa da partícula 2 \emph{não} foi dada. O que a gente quer é o módulo das cargas
.
Para resolver, vamos precisar de:
Para resolver, vamos precisar de:
- Lei de Coulomb (força elétrica entre cargas):
onde
.
2) Segunda lei de Newton:
2) Segunda lei de Newton:
Passo 2
A primeira coisa é perceber que a força elétrica de repulsão que age em cada partícula é a mesma (ação e reação), ou seja,
Como só conhecemos
, usamos essa igualdade para achar
:
Passo 3
Vamos calcular
:
Passo 4
Agora a força elétrica vale
Passo 5
Pela Lei de Coulomb, como as cargas são iguais (
):
Passo 6
Só botar os números lá:
Resposta
O módulo da carga de cada partícula é, aproximadamente,