força eletrica , carga eletrica , pêndulo
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força eletrica , carga eletrica , pêndulo
por powermetal Seg 05 Out 2020, 18:09
Com a intenção de descobrir a carga elétrica Q contida em uma esfera condutora E de massa m, realizou-se o experimento descrito a seguir. Dispunha-se de uma montagem com duas esferas condutoras idênticas a E, inicialmente neutras eletricamente, em repouso e suspensas por fios isolantes de comprimentos L, como mostra a figura 1
O experimento consistiu em tocar a esfera E em uma das es-feras suspensas e afastá-la em seguida. Após o contato, as duas esferas suspensas repeliram-se, e o sistema formado por elas entrou em equilíbrio na configuração representada na figura 2.
Sendo k a constante eletrostática do meio, a alternativa que fornece o valor de Q é
O experimento consistiu em tocar a esfera E em uma das es-feras suspensas e afastá-la em seguida. Após o contato, as duas esferas suspensas repeliram-se, e o sistema formado por elas entrou em equilíbrio na configuração representada na figura 2.
Sendo k a constante eletrostática do meio, a alternativa que fornece o valor de Q é
powermetal- Jedi
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Re: força eletrica , carga eletrica , pêndulo
por Elcioschin Seg 05 Out 2020, 18:46
O enunciado tem uma falha terrível: ele não disse que a esfera com carga Q tem o mesmo raio que as outras duas inicialmente neutras.
Partido desta hipótese, a carga Q vai se distribuir igualmente entre as três.
Asim, cada esfera suspensa fica com carga Q/3. A força de repulsão entre elas vale:
F =k.(Q/3)²/(2.L.senα)² ----> F = k.Q²/(6.Lsenα)²
Equações de equilíbrio
F = Tx ---> k.Q²/(6.L.senα)² = T.senα ---> I
P = Ty ---> m.g = T.cosα ---> II
I : II k.Q²/(6.L.senα)².m.g = tgα ---> Q² = (6.L.senα)².(m.g.tgα/k)
Q = 6.L.senα.√(m.g.tgα/k)
Partido desta hipótese, a carga Q vai se distribuir igualmente entre as três.
Asim, cada esfera suspensa fica com carga Q/3. A força de repulsão entre elas vale:
F =k.(Q/3)²/(2.L.senα)² ----> F = k.Q²/(6.Lsenα)²
Equações de equilíbrio
F = Tx ---> k.Q²/(6.L.senα)² = T.senα ---> I
P = Ty ---> m.g = T.cosα ---> II
I : II k.Q²/(6.L.senα)².m.g = tgα ---> Q² = (6.L.senα)².(m.g.tgα/k)
Q = 6.L.senα.√(m.g.tgα/k)
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