Nos vértices de um triângulo equilátero de lado L = 3,0 cm, são fixadas cargas q pontuais e iguais. Considerando q = 3,0 μC, determine o módulo da força, em N, sobre uma carga pontual q0 = 2,0 μC, que se encontra fixada no ponto médio do triângulo. (Dado: K0 = 9 x 109 N.m²/C²)
Respostas
A carga pontual qo está sob a ação de 3 forças, mas duas dessas forças anulam-se: são as forças exercidas pelas cargas que se encontram nas extremidades do lado em cujo ponto médio está a carga pontual. Portanto, a força resultante sobre a carga pontual resume-se àquela exercida pela carga que se encontra no 3º vértice do triângulo equilátero. Essa carga está a uma distância igual a "uma altura do triângulo equilátero" da carga pontual:
d = L√3/2
d = 3,0(√3/2) cm
A força resultante sobre a carga pontual é:
F = k.(q).(qo)/d²
F = 9.10^9.(3,0.10^-6).(2,0.10^-6)/[3,0(√3/2).10^-2]²
F = 9.10^9.(6,0.10^-12)/[9,0.(3/4).10^-4]
F = 10^9.(6,0.10^-12)/[(3/4).10^-4]
F = 4.10^9.(2,0.10^-12)/[10^-4]
F = 4.10^9.(2,0.10^-8)
F = 8,0.10^1
F = 80 N.
O módulo da força em N, será de: 80 N.
O que é a Lei de Coulomb?
A lei de Coulomb diz que a intensidade da força elétrica de interação que existe entre cargas puntiformes, será diretamente proporcional ao módulo do produto das cargas elétricas que estão envolvidas e com isso, será inversamente proporcional ao quadrado da distância separa as mesmas.
Ou seja, cargas de mesmo sinal se repelem, enquanto os de sinais opostos se atraem e as forçam acabam formando um par de ação e reação.
Com isso, essa carga estará com a distância:
d = L√3/2
d = 3,0(√3/2) cm
Então a força resultante sobre essa carga será de:
F = k . (q) . (qo) / d²
F = 9.10^9 . (3,0.10^-6) . (2,0.10^-6) / [3,0(√3/2).10^-2]²
F = 9.10^9 . (6,0.10^-12) / [9,0.(3/4).10^-4]
F = 10^9 . (6,0.10^-12) / [(3/4).10^-4]
F = 4.10^9 . (2,0.10^-12) / [10^-4]
F = 4.10^9 . (2,0.10^-8)
F = 8,0 . 10^1
F = 80 N.
Para saber mais sobre Lei de Coulomb:
https://brainly.com.br/tarefa/21167555
Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)
