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Na Fig. 21-32, as partículas 1 e 2, de carga q1 = q2 = +3,20 × 10–19 C, estão no eixo y, a uma distância d = 17,0 cm da origem. A partícula 3, de c...

Na Fig. 21-32, as partículas 1 e 2, de carga q1 = q2 = +3,20 × 10–19 C,
estão no eixo y, a uma distância d = 17,0 cm da origem. A partícula 3, de carga

q3 = +6,40 × 10–19 C, é deslocada ao longo do eixo x, de x = 0 até x = +5,0 m.
Para qual valor de x o módulo da força eletrostática exercida pelas partículas 1 e
2 sobre a partícula 3 é (a) mínimo e (b) máximo? Qual é o valor (c) mínimo e
(d) máximo do módulo?

Figura 21-32 Problema 23.


💡 1 Resposta

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Para encontrar o valor de x onde a força eletrostática é mínima ou máxima, podemos utilizar a Lei de Coulomb: F = k * (q1 * q3) / d1^2 + k * (q2 * q3) / d2^2 Onde: - F é a força eletrostática resultante - k é a constante eletrostática (k = 9 * 10^9 N * m^2 / C^2) - q1 e q2 são as cargas das partículas 1 e 2, respectivamente - q3 é a carga da partícula 3 - d1 e d2 são as distâncias entre a partícula 3 e as partículas 1 e 2, respectivamente Para encontrar o valor de x onde a força é mínima, devemos derivar a equação acima em relação a x e igualar a zero: dF/dx = 0 Resolvendo essa equação, encontramos que: x = d1 * q2 / (q1 + q2) Para encontrar o valor de x onde a força é máxima, podemos utilizar a mesma equação, mas agora devemos derivar a equação em relação a d1 e igualar a zero: dF/dd1 = 0 Resolvendo essa equação, encontramos que: x = d1 * q2 / (q1 - q2) O valor mínimo do módulo da força é dado por: Fmin = k * q1 * q2 / (4 * d1^2) O valor máximo do módulo da força é dado por: Fmax = k * q1 * q2 / d2^2 Substituindo os valores das cargas e das distâncias, encontramos que: - x = 0,85 m para a força mínima - x = 2,55 m para a força máxima - Fmin = 1,44 * 10^-8 N - Fmax = 1,03 * 10^-7 N

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