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Duas partículas são mantidas fixas em um eixo x . A partícula 1 , de carga 40   μ C , está situada em x   =   - 2,0   c m ; a partícula 2 , de carga Q , está situada em x   =   3,0   c m . A partícula 3 está inicialmente no eixo y e é liberada, a partir do repouso, no ponto y   =   2,0   c m . O valor absoluto da carga da partícula 3 é 20   μ C . Determine o valor de Q para que a aceleração inicial da partícula 3 seja (a) no sentido positivo do eixo x ; (b) no sentido positivo do eixo y .

Passo 1

  1. Agora, veja que para que a força resultante esteja na direção do eixo y não pode-se ter componente de força nenhuma na horizontal.

Aqui, a situação se inverte: como a componente horizontal de F 13 está apontada para a direita,é preciso que a componente de F 23 esteja apontada para a esquerda para que essas componentes horizontais se cancelem.

Pensando nisso, temos essa equação:

F r e s , x = 0 = F 13 c o s θ - F 23 c o s θ 2 = K ( q 1 q 3 ) / ( d 13 2 ) c o s θ - K ( Q q 3 ) / ( d 23 2 ) c o s θ 2

Passo 2

Desenvolvendo a equação anterior, a gente encontra o seguinte (após dividir essa equação por K ):

40 × 20 × 10 - 18 2 2 2 2 2 - Q × 20 × 10 - 9 13 3 13 = 0

Dessa forma:

Q =   55 μ C

Resposta

b 55 μ C

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