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Considere duas cargas puntiformes de mesmo sinal, QA e QB, tais que QA = QB, distantes 1,0m entre si. Determine a que distância de A deve ser colocada uma terceira carga, QC, no segmento que une as cargas QA e QB, para que QC permaneça em repouso. Considere o meio sendo o vácuo.
A) 0,50m
B) 0,45m
C) 0,75m
D) 0,85m
E) 0,60m
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Praticando Para Aprender

há 7 meses

Respostas

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há 7 meses

Para que a carga QC permaneça em repouso entre as cargas QA e QB, as forças elétricas que atuam sobre ela devem se equilibrar. Como QA e QB têm o mesmo sinal e estão a 1,0 m de distância, QC deve ser colocada em um ponto onde as forças de repulsão de QA e QB se igualem. Vamos considerar a distância de QC em relação a QA como \( x \). Assim, a distância de QC a QB será \( 1,0 - x \). A força elétrica entre duas cargas é dada pela Lei de Coulomb: \[ F = k \frac{|Q_A Q_C|}{x^2} \quad \text{(força entre QA e QC)} \] \[ F = k \frac{|Q_B Q_C|}{(1 - x)^2} \quad \text{(força entre QB e QC)} \] Para que QC permaneça em repouso, as forças devem ser iguais: \[ k \frac{|Q_A Q_C|}{x^2} = k \frac{|Q_B Q_C|}{(1 - x)^2} \] Como QA = QB, podemos simplificar: \[ \frac{1}{x^2} = \frac{1}{(1 - x)^2} \] Isso implica que: \[ (1 - x)^2 = x^2 \] Resolvendo essa equação, temos: \[ 1 - 2x + x^2 = x^2 \] \[ 1 - 2x = 0 \] \[ 2x = 1 \] \[ x = 0,50 \, m \] Portanto, a distância de A até QC deve ser 0,50 m. A alternativa correta é: A) 0,50m.

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