Enunciado

N a Fig. 21 - 42 , seis partículas carregadas cercam a partícula 7 a uma distância de d = 1,0   c m ou 2 d , como mostra a figura. As cargas são q 1 = + 2 e , q 2 = + 4 e , q 3 = + e , q 4 = + 4 e , q 5 = + 2 e , q 6 = + 8 e e q 7 = + 6 e , com e = 1,60 × 10 - 19 C . Qual é o módulo da força eletrostática a que está submetida a partícula 7?

Passo 1

E aí galerinha, vamos destruir essa questão comigo? Vamos láaaa!

Note que, em consequência do fato de que a força eletrostática é inversamente proporcional a r 2 , uma partícula de carga Q situada a uma distância d da origem exerce sobre uma carga q ∘ situada na origem uma força de mesma intensidade que uma partícula de carga 4 Q situada a uma distância 2 d de q 0 . Assim, a carga q 6 = + 8 e situada a uma distância 2 d abaixo da origem pode ser substituída por uma carga + 2 e situada a uma distância d abaixo da origem. Somando esta carga à carga q 5 = + 2 e , obtemos uma carga + 4 e situada a uma distância d abaixo da origem, que cancela a força exercida pela carga q 2 = + 4 e situada a uma distância d acima da origem.

Analogamente, a carga q 4 = + 4 e , situada a uma distância 2 d à direita da origem, pode ser substituída por uma carga + e situada a uma distância d à direita da origem. Somando esta carga à carga q 3 = + e , obtemos uma carga + 2 e situada a uma distância d à direita da origem, que cancela a força exercida pela carga q 1 = + 2 e situada à esquerda da origem. Assim, a força resultante que age sobre a partícula 7 é zero.

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Resposta

a força resultante que age sobre a partícula 7 é zero.

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