1 PUC-RS Uma pequena esfera de peso 6,0 ⋅ 10–3 N e carga elétrica 10,0 ⋅ 10–6 C encontra-se suspensa verticalmente por um fio de seda, isolante elé...

A força elétrica que atua sobre a esfera é dada por F = qE, onde q é a carga elétrica da esfera e E é a intensidade do campo elétrico. Como a esfera está suspensa verticalmente por um fio de seda, a força de tração no fio deve ser igual ao peso da esfera menos a força elétrica que atua sobre ela. Inicialmente, a carga elétrica da esfera é positiva, então a força elétrica e o campo elétrico estão na mesma direção, ou seja, para baixo. Portanto, a força elétrica é F = (10,0 ⋅ 10^-6 C) x (300 N/C) = 3,0 ⋅ 10^-3 N. A força de tração no fio é T = P - F = (6,0 ⋅ 10^-3 N) - (3,0 ⋅ 10^-3 N) = 3,0 ⋅ 10^-3 N. Quando a carga elétrica da esfera se torna negativa, a direção da força elétrica é invertida, ou seja, para cima. Portanto, a força elétrica é F = (10,0 ⋅ 10^-6 C) x (300 N/C) = 3,0 ⋅ 10^-3 N. A força de tração no fio é T = P + F = (6,0 ⋅ 10^-3 N) + (3,0 ⋅ 10^-3 N) = 9,0 ⋅ 10^-3 N. Portanto, as forças de tração no fio são, respectivamente, 3,0 ⋅ 10^-3 N e 9,0 ⋅ 10^-3 N. A alternativa correta é a letra D.