1) Na figura abaixo, as cargas + 3 q e + q estão fixas nas extremidades da barra, que é feita de material isolante. A terceira esfera, de cor cinza, pode correr livremente ao longo da barra, e tem carga elétrica não nula, porém desconhecida.

(a) É possível que a esfera cinza esteja em equilíbrio em algum ponto entre as outras duas cargas?

Passo 1

Como vai meu consagrado? 😁 Bora aprender como resolver essa questão? 😉

Nesse problema, temos três cargas sendo as duas das extremidades fixas e a do meio pode se movimentar livremente entre elas. Foi dado que uma carga possui + 3 q e a outra + q e com isso, queremos saber se é possível que a carga do meio esteja em equilíbrio entre as duas cargas das extremidades.

E aí, tem alguma ideia do que fazer? 🤔

Passo 2

A força entre cargas é explicada pela lei de Coulomb, é dessa lei que surge ditado que diz que os opostos se atraem, assim, cargas de mesmos sinais se repelem e cargas de sinais opostos se atraem.

Podemos calcular a força entre duas cargas a partir da equação

F 12 = k Q 1 Q 2 d 12

Portanto, como as cargas das extremidades tem o mesmo sinal, é sim possível encontrar um ponto entre elas que a carga do meio fique em equilíbrio.

Isso porque ambas as cargas ou vão atrair ou vão repelir a carga do meio

Assim, se Q 1 é a carga da esquerda, Q 2 a carga do meio e Q 3 a carga da direita, para ocorrer o equilíbrio, temos que ter a seguinte condição.

F 12 = F 23

Pegou o esquema? Responde Aí! 😁

Resposta

Sim, é possível.

Exercícios de Livros Relacionados

Uma carga puntiforme de 5,0μ C está localizada em x = 1,0m , y = 3,0m , e uma carga puntiforme de - 4,0μ C está localizada em x = 2,0m , y = - 2,0 . (a) Determine o módulo, a direção e o sentido do ca
Duas cargas positivas iguais, q , estão no eixo y , uma carga puntiforme está em y = + a e a outra está em y = - a . (a) Mostre que, no eixo x , a componente x do campo elétrico é dada por E x = 2 k q
Uma partícula puntiforme que tem carga de 5,00μ C está localizada em x = 0 e y = 0 e uma puntiforme que tem carga q está localizada em x = 4,00c m , y = 0 . A força elétrica em uma partícula puntiform
Uma carga puntiforme q 1 = 4,0μ C está na origem é uma carga puntiforme q 2 = 6,0μ C está no eixo x em x = 3,0m . (a) Determine o campo elétrico na carga q 2 . (b) Determine o campo elétrico na carga
Duas cargas puntiformes positivas, com carga Q , estão no eixo y , uma em y = + a e outra em y = - a . (a) Mostre que a intensidade do campo elétrico no eixo x é máxima em x = a / 2 e em x = - a / 2 ,