(Vunesp-2005) Duas pequenas esferas de material plástico, com massas m e 3m, estão conectadas por um fio de seda inextensível de comprimento a. As ...

a) Para calcular a carga Q, podemos utilizar a equação da força elétrica entre duas cargas, que é dada por F = k * (q1 * q2) / d^2, onde k é a constante eletrostática, d é a distância entre as cargas e q1 e q2 são as cargas das esferas. Como as esferas estão eletrizadas com cargas iguais, podemos considerar que q1 = q2 = Q. Além disso, a força elétrica deve ser igual ao peso das esferas, que é dado por F = (m + 3m) * g. Igualando as duas expressões para F, temos: k * (Q^2) / a^2 = 4m * g Logo, podemos calcular a carga Q em termos de g, m, E e k: Q = sqrt((4m * g * a^2) / (k * E)) b) Para calcular a tração no fio, podemos utilizar a segunda lei de Newton, que é dada por F = m * a, onde F é a força resultante sobre as esferas, m é a massa das esferas e a é a aceleração das esferas. Como as esferas estão em equilíbrio estático, a força resultante sobre elas é nula, ou seja, a tração no fio é igual ao peso das esferas. Logo, podemos calcular a tração no fio em termos de m, g, a, E e k: T = (m + 3m) * g = 4m * g