Lei de Coulomb com 3 cargas

duas cargas elétricas puntiformes idênticas,Q1 e Q2 cada uma com 10^-7C, encontram-se fixas em um plano horizontal, conforme a figura adiante. Uma terceira carga q, de massa 10g, encontra-se em equilibrio no ponto P,formando assim um triângulo isósceles vertical. Sabendo que as únicas  forças que agem em q são as de interação  eletrostática com Q1 e Q2 e seu próprio peso, determine o valor da terceira carga. q3 esta a 30º do plano horizontal e 3 cm de q1 e q2 


resp:10^-7 C

Olá, luizguinho.

Olha tentei fazer desse jeito. Vou ficar acompanhando para ver se errei algo ou pensei errado.



As forças no ponto P horizontais vão se anularem, uma para esquerda e outra para a direita, ambas de mesmo valor.

Mexendo com as verticais.

FQ1qy = FQ1q * sen30
FQ1q = 10^6 \2
Como possuem mesma distância, as duas forças terão mesmo valor.
FQ2q = 10^6q \2

FrY = P
FQ1qy + FQ2qy = P

10^6*q \ 2 + 10^6*q \2 = P
10^6*q = 10^-2 * 10
10^6*q = 10^-1
q = 10^-1 \ 10^6
q = 10^-7

Ok talvez esteja certa porém eu não entendi como chegou ao resultado ... 
no caso as forças opostas se anulam ok a força é calculada usando vetores, mas e a força de repulsão sobre a carga que no caso é 10g como foi transferida para Newtons ou como foi que vc fez caso tenha usado outra forma ?

luizguinho,

Como você já entendeu que as forças na horizontal vão se anular por terem o mesmo valor, vou passar para as verticais. Além disso, o problema diz que as única forças que vão agir na carga q são as forças que as cargas Q1 e Q2 causam e a força peso.

FQ1q = Força que Q1 faz em q.
Q1 e Q2 são cargas identicas e como q está em equilibrio, ambas vão exercer força de repulsão na carga q.

O que eu fiz de um lado na imagem você tem que fazer para o outro lado.

Aí sim vai ficar a somatória das forças para cima = somatória das forças para baixo.
Temos duas forças verticais = Fy, ambas de mesmo valor.
Então:

Força resultante em Y(vertical) = P
Fy(Q1q)  +    Fy (Q2q)    =    P

P = m * g 
10g = 0,01kg = 1*10^-2
P = 10^-2 * 10( gravidade considerada) = 10^-1

QUalquer uma das forças em Fy = FQq1 * sen30º
Fy1 = k * Q * q \ (d²) * sen30º = [ NÃO VOU CALCULAR O SENO AGORA ]
Fy1 = 9*10^9  * 10^-7  * q \ (3*10^-2)²  * sen30º =
Fy1 = 9*10^9  * 10^-7 * q  \ 9*10^-4   * sen30º   = 
Fy1 = 9*10^2  * q  \ 9*10^-4   * sen30º       
2 - ( - 4 ) = 6
Fy1 = 10^6 * q * sen30º

Fy1 = 10^6 * q  * 1\2




Como temos duas forças para cima com o mesmo valor, agora poderá fazer.

Fy1 + Fy2 = P

Fy1 + Fy2 = P




Ou simplismente:
2Fy = P
2* ( 10^6 * q  \ 2 ) = 10^-1
10^6 *q = 10^-1
q = 10^7

muito Obrigado pela atenção  Diogo Henrique está mais do que respondido !