Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 3
CAPÍTULO 27 – CARGA ELÉTRICA E LEI DE COULOMB
12. Duas cargas fixas, +1,07 µC e −3,28 µC, estão a 61,8 cm de distância entre si. Onde se pode
localizar uma terceira carga de modo que nenhuma força resultante aja sobre ela?
(Pág. 10)
Solução.
Para ficar em equilíbrio, uma terceira carga, positiva ou negativa, somente poderá estar localizada
em algum ponto da reta que passa por q1 e q2. Podemos dividir essa reta em três regiões: A, B e C.
B
A
C
+
−
Uma análise rápida mostra que as regiões B e C estão descartadas, pois as forças elétricas sobre a
terceira carga não seria nula. O esquema abaixo ilustra a situação das forças sobre q3 (primeiro
sendo positiva e depois negativa) na região B.
q1
q2
q3 F31
+
+
−
F32
q1
+
q2
F31 q3
−
−
F32
O esquema abaixo ilustra a situação das forças sobre q3 na região C.
q2
q3
q1
+
+
−
F32
F31
q1
+
q2
−
q3
−
F32
F31
Veja que somente na região A as forças F31 e F32 podem anular-se.
q3
q2
q1
+
+
−
F31
F32
q3
−
q1
+
q2
−
F31
F32
Considere o seguinte esquema:
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Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 27 – Carga Elétrica e Lei de Coulomb
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Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
r12
q1
+
q3
+
F31
q2
−
F32
r31
∑F
r32
3
= F31 + F32 = 0
F31 = F32
1 q3 q1
1 q3q2
=
2
4πε 0 r31
4πε 0 r322
q1
q2
=
2
r31 ( r31 + r12 )2
=
r31
=
r31
( r31 + r12 )
q1
q2
r12
0,82308 m
=
q2
−1
q1
r31 ≈ 0,823 m
Logo:
r32 = r31 + r12 = 1, 44108 m
r32 ≈ 1, 44 m
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Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 27 – Carga Elétrica e Lei de Coulomb
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