Question

1. (Efomm 2020) Duas esferas condutoras idênticas de carga
q= 2,0 µC estão penduradas em fios não condutores de
comprimento D=30,0 cm, conforme apresentado na figura
abaixo. Se o ângulo entre os fios vale 0 = 90°, qual é o valor das
massas das esferas?
k = 9,0x10° N-m²/c²;
Dado:
constante
dielétrica
aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2
a) 20 g
b) 40 g
c) 60 g
d) 80 g
e) 100 g

Answer 1

O valor das massas das esferas é de 80 gramas.

Se as cargas são idênticas, a força de interação entre elas é de repulsão, logo, em cada esfera teremos as mesmas forças atuando sobre elas, uma força de repulsão (horizontal), a força peso na vertical e a tração no fio. A resultante das forças de repulsão e peso é igual a força de tração.

A distância entre as cargas é:

cos(45°) = d/30

d = 30.√2/2

d = 21,21 cm

A força de repulsão é:

F = 9.10⁹.2.10⁻⁶.2.10⁻⁶/(0,2121)²

F = 800,24.10⁻³

F = 0,8 N

Como o ângulo da força de tração é 45°, a força de repulsão e peso são iguais, logo:

P = m.g

0,8 = m.10

m = 0,08 kg (80 g)

Resposta: D

Answer 2

Resposta:A) 20g

Explicação:

Se as cargas são idênticas, a força de interação entre elas é de repulsão, logo, em cada esfera teremos as mesmas forças atuando sobre elas, uma força de repulsão (horizontal), a força peso na vertical e a tração no fio. A resultante das forças de repulsão e peso é igual a força de tração.

A distância entre as cargas é:

2cos(45°)d = d√2

d = 30.√2 cm

A força de repulsão é:

F = 9.10⁹.2.10⁻⁶.2.10⁻⁶/(0,3√2)²

F = 0,2N

Como o ângulo da força de tração é 45°, a força de repulsão e peso são iguais, logo:

P = m.g

0,2 = m.10

m = 0,02 kg (20 g)