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Eletrostática

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Mensagem por joao nilo Ter 19 Ago 2014, 19:31

Dois condutores esféricos possuem, respectivamente, raios R e 2R e cargas +Q e - 4Q. Separados por uma distância d = 6R, os condutores atraem-se com uma força de intensidade F = 20N. Colocando-se os dois em contato e diminuindo a distância d para 3R a força repulsiva entre eles passará a valer:


resposta 40N

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Mensagem por Elcioschin Ter 19 Ago 2014, 21:30

Em módulo ---> F = k.Q.(4Q)/(6R)² ----> 20 = (1/9).k.Q²/R² ----> k.Q²/R² = 180

Colocando em contato os potenciais se igualam

Calcule U1 = k.Q/R e U2 = k(-4Q)/2R = - 2.k.Q/R

Potencial de equilíbrio no contato ---> U'1 = U'2 = U1 + U2 ----> U'1 = U'2 = - kQ/R




Q'1 + Q'2 = Q1 + Q2 ----> Q'1 + Q'2 = + Q - 4Q ----> Q'1 + Q'2 = - 3Q


Q'2 = 2.Q'1 ----> Q'1 = - Q ----> Q'2 = - 2Q


F' = = k.|Q'1|.|Q'2|/(3R)² ----> F' = k.Q.2Q/9R² ----> F' = (2/9).(kQ²/R²) ----> F' = (2/9).180 ---> F' = 40 N 
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Mensagem por joao nilo Qua 20 Ago 2014, 18:19

Obrigado Elcio. Eu estava errando ao dividir   U1 + U2    por 2. O que só é possível se os raios fossem iguais, correto ?

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Mensagem por Elcioschin Qua 20 Ago 2014, 19:22

Sim
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Mensagem por Liliana Rodrigues Qui 12 Abr 2018, 19:33

Por que não calcula a distância como sendo (6R + R + 2R)²??
A força não é relativa à distância entre os dois centros??

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Mensagem por Elcioschin Qui 12 Abr 2018, 20:19

Porque, quando se fala em distância entre as duas esferas, subtende-se que é a distância entre os centros das mesmas (e não a distância mais próxima entre as superfícies)
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Mensagem por Liliana Rodrigues Sex 13 Abr 2018, 20:30

Elcioschin escreveu:Porque, quando se fala em distância entre as duas esferas, subtende-se que é a distância entre os centros das mesmas (e não a distância mais próxima entre as superfícies)

Então... foi justamente o que eu disse

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