Eletrostática - Lei de Coulomb

por ice0 Dom 08 Mar 2015, 11:53

Quatro cargas q, Q, q e Q, de mesmo sinal, estão unidas medinte cinco fios (não condutores) de comprimento L da maneira mostrada na figura (Q>q). Determine a força no fio que une as cargas Q.

Eletrostática - Lei de Coulomb 2n1cntg

por **Ashitaka** Dom 08 Mar 2015, 12:32

Note que a figura é um quadrado e é simétrica. Cada carga q faz uma força Fy = KQq/L² na Q superior, então já temos 2Fy na Q superior. Além disso, a carga Q debaixo faz uma força Fy' = KQ²/(2L²). Assim, a força que puxa o fio para cima é 2Fy + Fy', que é a tração no fio.

por **Elcioschin** Dom 08 Mar 2015, 14:01

Asitaka

A figura não pode ser um quadrado pois os 5 fios tem mesmo comprimento.
Logo a figura é composta por dois triângulos equiláteros justapostos pelo fio central (um losango com ângulos de 60º e 120º)

Força entre cada carga q e a carga Q ---> F' = k.Q.q/L²
Força entre as duas cargas Q ---> F" = k.Q²/L²

Força resultante ---> F = F' + 2.F".cos60º ---> R = F' + F" ---> R = (k.Q/L²).(q + Q)

por **Ashitaka** Dom 08 Mar 2015, 16:22

Na pressa li que os fios das extremidades que tinham comprimento L apenas e o do meio seria diagonal, como computei. Obrigado pela correção Smile

por mhope Qui 29 Fev 2024, 18:41

alguém resolve essa questão por favor

por **Elcioschin** Qui 29 Fev 2024, 19:20

Eis a figura, onde mostrei as três tamanhos de força que aparecem: F, F' e F" e todas as dimensões necessárias.

Calcule cada força e a resultante nos eixos x, y e compare.

por mhope Sáb 02 Mar 2024, 16:09

Em verde FQq, em vermelho FQQ, em amarelo FQq e em azul são as trações.
Fiz o equilíbrio em y com os respectivos ângulos apresentados acima e deu errado, não apareceu o q² e sim Qq.
y: T + 2.T.cos60º = FQQ + 2.FQq.cos60º

As trações em cada fio são diferentes?

por **Elcioschin** Sáb 02 Mar 2024, 18:07

O q² só vai aparecer na força de repulsão entre q, q ---> F (q, q) = k.q²/d²

Obs.: d = L.√3 ---> d² = 3.L²

Mas isto não vai servir para esta questão pois a tensão nos dois fios horizontais é no eixo x

por mhope Sáb 02 Mar 2024, 19:39

Elcioschin escreveu:O q² só vai aparecer na força de repulsão entre q, q ---> F (q, q) = k.q²/d²

Obs.: d = L.√3 ---> d² = 3.L²

Mas isto não vai servir para esta questão pois a tensão nos dois fios horizontais é no eixo x

Falei isso porque o gabarito é K/l².(Q² - q²/3√ 3)