Duas esferas idênticas de massa m estão carregadas com carga e suspensas por fios isolantes de comprimento . O ângulo de abertura resultante é de (a) Mostre que . (b) Se qual é o valor de ?
Passo 1
Fala galera, tudo tranquilo? Para o item (a) decompomos os vetores nas componentes x e y. A decomposição das forças em x, temos que relacionar a tensão no fio e a força de modo que nossa equação é da forma
Para a componente em y, a decomposição das forças em y é da forma
.
A imagem abaixo irá ajudar vocês a compreenderem um pouco melhor:
sabendo que a força que está na equação é a forma eletrostática.
Passo 2
No item (b) nós apenas iremos substituir os valores dados no problema à resposta do item (a). Alguns dados que vamos precisar:
sen 30° = ½, cos 30° = , 20cm = 0.2m e 1g = 0.001kg
Resposta
(a) Fazendo algumas substituições na tensão da equação 1 e substituindo na equação 2, teremos:
substituindo equação 3 na equação 2:
onde
. Como queriamos mostrar.
(b) Agora aplicando as substituições que fizemos no passo 2 e adicionando elas no resultado do item (a), chegaremos a resposta