Unifei 2008 questão 3 de física

por WAZWAZ Dom 02 Dez 2012, 19:43

Dois balões iguais, após serem preenchidos com gás hélio, são atritados
com um tecido até que cada um adquira uma carga Q. A massa M de cada
balão é igual a 20,0 g. Após ligados a um corpo de massa 5,0 g, uma
criança percebe que eles flutuam em equilíbrio, como se vê na figura:
Dado K=1/4∏ε0 = 9,00.10^9 Nm²/C².

a)Determine o valor de Q em coulomb.

b) Determine em newtons o módulo da força de empuxo que atua sobre os balões.

[img] Unifei 2008 questão 3 de física Imagemhfi

Unifei 2008 questão 3 de física Imagemhfi

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Resp:

a)Q=1,7.10^-6 C
b)E=0,225 N

Não consegui resolver o item a)

por Luck Sáb 08 Dez 2012, 17:26

Traçando a altura no triângulo temos o triângulo retângulo 60,80,100

corpo de massa m: 2T.senθ = P
2T.0,8 = 5.10^-2
T = 3,125.10^-2

balão, na horizontal:
Fel = Tcosθ
kQ²/d² = Tcosθ
9.10^9Q² = 3,125.10^(-2) .0,6.(1,2)²
(...)
Q = 1,7.10^(-6) C

por **Elcioschin** Sáb 08 Dez 2012, 18:07

b) Cálculo do empuxo E (em cada balão)

Peso de cada balão ---> P = m.g ----> P = (20*10^-3)*10 ----> P = 0,2 N

Peso do corpo ----> p = m'.g ---> p = (5*10^-3)*10 -----> p = 0,05 N

2*E = 2*P + p -----> 2*E = 2*0,2 + 0,05 ----> 2*E = 0,45 ----> E = 0,225 N

por victor engler Ter 19 Mar 2013, 16:04

Por que nao pode utilizar a massa de uma das cargas para se calcular a forca ?

por **Elcioschin** Ter 19 Mar 2013, 18:51

Não entendí sua pergunta

A massa das cargas não tem nada a ver com o problema e nem foi fornecida . Tem-se apenas a massa de cada balão e do corpo

por victor engler Ter 19 Mar 2013, 20:46

descupa , perguntei errado.
eu estava com duvida se nao podia achar a forca eletrica atraves da massa de um dos baloes. colocando a forca peso em um dos baloes na vertical e a forca eletrica na horizontal . iria fazer a mesma coisa que fez no corpo de massa 5 g . pq que fazer isso em um dos baloes nao da certo?

por **Elcioschin** Ter 19 Mar 2013, 22:14

Porque você esqueceu da tração no cabo, que é uma força que atua em cada balão. E esta fração você não tem, no enunciado.

Para calcular T somente como o Luck fez.
E para calcular o Empuxo E faça como eu fiz

por sorrys1112 Ter 10 Nov 2015, 13:55

De onde saiu esse sen θ = 0,8 que não foi dado no enunciado ?

por **Elcioschin** Qua 11 Nov 2015, 09:08

Você precisa estudar Trigonometria no triângulo retângulo.
Veja o que o Luck escreveu na solução dele:

"Traçando a altura no triângulo temos o triângulo retângulo 60,80,100"

senθ = 80/100 = 0,8
cosθ = 60/100 = 0,6