Física III ⇒ Eletrostática

[scientist]

O esquema abaixo representa três esferas pequenas de cargas q1, q2e q3,sendo q2 positiva e de valor 270 µC, as quais se encontram em equilíbrio, no vácuo, sobre a mesma reta, e a distância (d) que as separa é 12 cm.

aa.png (5.13 KiB) Exibido 1894 vezes

A partir destes dados, assinale o que for correto:

01. As esferas de cargas q1 e q3 são negativas.

02. As esferas de cargas q1 e q3 têm valores algébricos iguais, e seus módulos valem 1,08 mC.

04. O tipo de equilíbrio da esfera de carga q2 é instável.

08. A resultante das forças que atuam na esfera de carga q1 é nula.

16. A esfera de carga q1 é positiva e vale 400 µC; e a esfera de carga q3 é negativa e vale -140 µC.

Dê como resposta, a soma das alternativas corretas.

Dúvidas: Porque o equilíbrio é instável? e como encontrar o valor da carga do item 2?

Resposta

---

1 + 2 + 4 + 8

[Planck]

Olá, scientist.

Um equilíbrio instável significa que, se o objeto se afastar da posição inicial de equilíbrio, ele ira continuar se afastando. Note que, se movimentarmos a carga no eixo [tex3]\text O_{x},[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\text O_{x},[/tex3]

a tendencia é ela se afastar da posição de origem.


Para encontrar a carga no item 02, é suficiente fazer que:

[tex3]\text F_{1,3} + \text F_{2,3} = 0 \implies k\frac{\text q_1 \text q_3}{0,24^2} = - k\frac{\text q_2 \text q_3}{0,12^2} \,\, \therefore \,\, \text q_1 = -1,08 \text{ mC}[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\text F_{1,3} + \text F_{2,3} = 0 \implies k\frac{\text q_1 \text q_3}{0,24^2} = - k\frac{\text q_2 \text q_3}{0,12^2} \,\, \therefore \,\, \text q_1 = -1,08 \text{ mC}[/tex3]

Se repetirmos o processo com relação a ação sobre a carga [tex3]\text q_1,[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\text q_1,[/tex3]

obtemos o mesmo valor para carga [tex3]\text q_3.[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\text q_3.[/tex3]

[Xoxoxaxa]

Poderia me explicar, como que eu sei que as cargas q1 e q 3 são negativas.
Eu pensei que como as cargas q1 e q3 eram positivas, e que o exercício mostrava as cargas já depois do processo de repulsão. E como são positivas a carga q2 seria imóvel pois, a fr da carga 1q e q3 se anulariam,. Deste modo, poderia me explicar porque o equilíbrio da esfera q 2 é estável.