Três partículas carregadas positivamente, cada uma com carga q, ocupam os vértices de um triângulo retângulo cujos catetos são iguais e medem d. sabendo-se que as cargas estão num meio cuja constante dielétrica é K, determine a expressão da força elétrica resultante sobre a carga do ângulo reto.
Passo 1
O enunciado coloca três cargas puntiformes positivas, cada uma de carga , nos vértices de um triângulo retângulo isósceles cujos catetos medem . Pede-se a força elétrica resultante sobre a carga que está no ângulo reto.
Conteúdo: Lei de Coulomb e princípio da superposição de forças.
Passo 2
Escolhemos um sistema de eixos de modo que a carga de interesse fique na origem , e as outras duas cargas estejam em e .
Pela Lei de Coulomb, a força devido à carga em tem magnitude
e é dirigida para a esquerda, isto é, ao longo de . De modo análogo, a força devido à carga em tem mesma magnitude e atua ao longo de .
Passo 3
A terceira carga está em , a uma distância
da carga na origem. Sua força tem magnitude
e direção ao longo do vetor , cujo versor é i+jraiz2.
Passo 4
Aplicando superposição, o vetor força resultante é