Como calcular a força sobre o q3?

Boa noite! Para responder essa questao basta fazer as forças de cada carga individualmente e dps somar elas vetorialmente por lei dos cossenos. Acredito a sua duvida esteja na lei dos cossenos. Pois o ângulo nao eh 0, 30, 45, 60,90, e outros notáveis. Mas para isso vc só precisa reparar q o cosseno do angulo eh por OPV o mesmo do triandlgulo ret formado pelas cargas, logo a distancia do x(8m) pela hipotenusa(10m)( por sinal o triangulo eh 3,4,5). Dai eh só somar pelas lei dos cossenos, Outra duvida comum eh tentar realizar as forças separadamente por X e Y para a carga q nao esta na origem isso tb nao da certo pq a distância está no denominador e ao quadrado. Espero ter ajudado, qualquer coisa me da um toque q eu resolvo ela inteira pra ti.

Olá Ana, para responder este exercício vc deve utilizar a lei de coulomb: a força eletrostática entre duas cargas qa e qb é F =( k qa qb)/r^2, onde k é a constante eletrostática e r é a distância entre as cargas . Neste caso, para obter a força resultante sobre a carga q3, vc deve calcular a soma vetorial das forças exercidas pelas cargas q1 e q2 sobre a carga q3.

Assim: Fr=F1 + F2 (esta é uma soma vetorial). Vc pode fazer essa soma pela lei dos cossenos, como foi indicado pelo professor, ou fazer as componentes x e y separadamente (mas cuidado para nao gerar confusao com as componentes dos vetores).

Vamos calcular a força resultante na direção x, somando as componentes x de F1 e F2 e vamos fazer o mesmo na direção y. No final teremos o módulo da força resultante como: Fr =raiz quadrada(Fx^2 + Fy^2).

Aconselho primeiro desenhar nos eixos x e y a posição das cargas. Sejam q1 = 3uC a carga que está na origem, q2 = 3,0 uC a carga que está na posição y =6,0 m e q3=2 uC a carga na posição x=8,0 m.

Na direção x temos: Fx = F1x + F2x = kq1q3/(r1^2) + kq2q3 cos teta/(r2^2) Onde r1 é a distância da carga q1 à carga q3 e r2 é a distância da carga q2 à carga q3. Note que r1= 8,0 m e r2= 10m (usando o teorema de Pitágoras) e cos teta =8/10. Na direção y, temos: Fy = F1y + F2y = 0 + F2y = kq2q3 sen teta/r2^2. Note que sen teta = 6/10. Substituindo os valores vc terá o módulo da força resultante sobre q3: Fr = raiz quadrada (Fx^2 + Fy^2).

Note que a direção da força depende se a força é repulsiva ou atrativa. Neste caso como as cargas são iguais (positivas), a força será repulsiva. Assim a direção do vetor resultante será: Fr = Fx î - Fy j.

 

Espero ter ajudado, estou à disposição para tirar dúvidas e para agendamento de aulas. Bons estudos! :-)