Me ajuda em fisica???

Física Física I

Um partícula pontual C carregada eletricamente está em equilíbrio próxima a duas outras partículas pontuais também carregadas eletricamente, todas ao longo do eixo x. A partícula A de 10,00 muC está fixa em x = 6,00 m e a partícula B de 2,50 muC está fixa na origem do eixo x. Qual é a posição de C (em m)? Assinale a alternativa correta. A) 0,80 B) 2,00 C) 4,10 D) 5,00 E) 3,20

Foto de Renan C.
Renan perguntou há 4 anos

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Professor Marcus V.
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Respondeu há 4 anos

Ola Renan,

 

Uma vez que a partícula esta e equilíbrio podemos assumir que a orça resultante atuando na partícula é zero. Suponha de d1 seja a distância entre a partícula C e B e d2 a  seja a distância entre a partícula C e A. Uma vez que a particula B se encontra na origem, d1 é a distância que queremos calcular. Isto resulta em: 

d1 + d2 = 6 ->  d2 = (6 - d1) 

A soma das forças elétricas em C é zero:

k*Qc*Qb/d1² - k*Qc*Qa/d2²  = 0 ->  k*Qc*[Qb/d1² - Qa/d2² ] = 0   ->  Qb/d1² - Qa/d2²  = 0  ->

[Qb*d2² - Qa*d1²]/d1²*d2²  = 0  -> Qb*d2² - Qa*d1² = 0 

Agora voce tem um sisem com duas equaçoes:

d2 = (6 - d1) 

Qb*d2² - Qa*d1² = 0 

Substituindo a primeira na segunda você tem:

Qb*(6 - d1)² - Qa*d1² = 0   -> (Qb-Qa)*d1² -12*Qb*d1  + 36*Qb
Isso é uma equação de segundo grau, do tipo ax² + bx + c = 0; sendo a  = (Qb-Qa), b=-12*Qb , c= 36*Qb e x = d1.
A partir daqui é calcular o delta e verificar qual resultado para d1 estará entre zero e 6cm.
 
Abraço e bons estudos

 

 

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Professor Flávio F.
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Respondeu há 4 anos

Olá Renan

 

No caso temos de entender como está a situação, a melhor maneira seria desenhar:

          B(2,5uC)                        A(10uC)

O cálculo nos primeiros anos | Novamatematica's Blog

  No caso iremos colocar uma outra partícula, a qual estará em equilíbrio com a outras duas, a única situação em que isso pode acontecer é colocando a partícula C entre as duas A e B.

Dessa forma a força entre AC e a força entre BC se anulam, sendo assim são iguais em módulo:

kQA.QC/(6-x)2 = kQB.QC/x

como o k é o mesmo e o QC é igual em ambas podemos cortar:

QA/(6-x) = kQB/x2

10.x2 = 2,5(6-x)2

4x2 = 36 - 12x + x2

3x2 + 12x -36 = 0

x2  + 4x - 12 = 0

Resolvendo teremos que x = 2 ou x = -6, como procuramos uma distância , usaremos apenas o valor de x=2 o que será o nosso resultado.

Portando a posição de C será em 2m.

 

Qualquer dúvida estou à disposição.

Att

Flávio F. Forner

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