UFRJ - Questão sobre eletrostática

(gabarito: afastada)

A barra encontra-se equilibrada com dois torques opostos igualados, o do bloco tendendo a girar a barra em sentido anti-horário e o da esfera no horário, o torque do peso da esfera está sendo compensado pelo torque do peso do bloco, nas duas extremidades do corpo extenso ( lembrando que o torque define-se por M = F x b, sendo o b o braço da força - distância entre um polo do corpo à uma reta de força. 

A partir do momento em que se aproxima a esfera neutra presa, da esfera carregada suspensa, ocorrerá uma força eletrostática F_elt de atração ( em carga positiva ou negativa com neutra sempre ocorre atração devido à polarização da neutra) , que no caso, tive que pesquisar a imagem já que o senhor não achou importante, a força elétrica de atração atua no eixo y para baixo, já que a carga neutra está em baixo da suspensa ( poderia estar do lado ). Esta força de atração aumentará a resultante vertical atuante, sendo Fr = P + F_elt, ocasionando um aumento de força naquela extremidade da barra, aumentando o torque naquele ponto rompendo o equilíbrio.

Com o aumento do torque na extremidade citada, deve-se aumentar o torque na outra extremidade para voltar ao equilíbrio, já que não se pode aumentar a força peso do bloco, aumenta-se o braço da força, ou seja aumenta-se a distância x, realizando assim um afastamento do bloco em relação ao ponto de apoio.