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Três pequenas esferas isoladas, carregadas com cargas respectivamente +q, –q e +q estão localizadas como mostra a figura. A força (resultante) exercida sobre a esfera C pelas esferas A e B é de 5N. A força (resultante) exercida sobre as esferas A e B, valem, respectivamente:
a) 32N, 27 N
b) 30N, 45N
c) 36N, 48N
d) 27N, 36N
e) 16N, 25N
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Aprendendo com Desafios

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos entender como as forças elétricas atuam entre as cargas. As esferas A e B têm cargas +q e -q, enquanto a esfera C tem carga +q. A força resultante sobre a esfera C é dada como 5N. A força entre duas cargas é dada pela Lei de Coulomb, que é expressa pela fórmula: \[ F = k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \] onde \( k \) é a constante eletrostática, \( q_1 \) e \( q_2 \) são as cargas e \( r \) é a distância entre elas. Como a força resultante sobre a esfera C é de 5N, isso significa que a força que a esfera A exerce sobre C e a força que a esfera B exerce sobre C se somam vetorialmente para resultar em 5N. Agora, considerando que a esfera A (carga +q) atrai a esfera C (carga +q) e a esfera B (carga -q) atrai a esfera C, a força resultante sobre C será a diferença entre a força que A exerce sobre C e a força que B exerce sobre C. Para determinar as forças que A e B exercem entre si, precisamos considerar que a força que A exerce sobre B e a força que B exerce sobre A também seguem a mesma relação de Coulomb. Como não temos informações sobre as distâncias ou as magnitudes exatas das forças, não podemos calcular diretamente as forças. No entanto, podemos analisar as opções dadas. A força resultante sobre C é 5N, e as forças que A e B exercem sobre C devem ser proporcionais às suas cargas. Assim, a força que A exerce sobre C deve ser maior que a força que B exerce sobre C, já que A e C têm cargas iguais e B tem carga oposta. Analisando as opções: - a) 32N, 27N - b) 30N, 45N - c) 36N, 48N - d) 27N, 36N - e) 16N, 25N A única combinação que faz sentido, considerando que a força resultante é 5N e que A deve exercer uma força maior que B, é a opção a) 32N, 27N. Portanto, a resposta correta é: a) 32N, 27N.

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