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Questão 3 | ELETRICIDADE E MAGNETISMO - DIGITAL Um sistema isolado é constituído de duas partículas, 1 e 2, mantidas fixas no eixo x, separadas por uma distância L = 8,00 cm. As cargas das partículas são q = +le e 92=-27e. Uma partícula 3, de carga 93 = +4e, é colocada exatamente no meio das partículas 1 e 2. Considerando a situação apresentada e o conteúdo estudado sobre superposição das forças, pode-se afirmar que o módulo das forças Flem3 e Fzem3 são, respectivamente:
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Helaylton Barros

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Vamos resolver passo a passo. Dados: - Distância entre partículas 1 e 2: L = 8,00 cm = 0,08 m - Carga da partícula 1: q₁ = +1e = +1,6 × 10⁻¹⁹ C - Carga da partícula 2: q₂ = -27e = -27 × 1,6 × 10⁻¹⁹ C = -4,32 × 10⁻¹⁸ C - Carga da partícula 3: q₃ = +4e = +6,4 × 10⁻¹⁹ C - Partícula 3 está no meio, então distância de 3 até 1 e 2 é L/2 = 0,04 m Passo 1: Calcular a força entre partículas 1 e 3 (F₁₃): A força elétrica é dada por: F = k * |q₁ * q₃| / r² Onde k = 9 × 10⁹ N·m²/C² F₁₃ = 9 × 10⁹ * (1,6 × 10⁻¹⁹ * 6,4 × 10⁻¹⁹) / (0,04)² F₁₃ = 9 × 10⁹ * (1,024 × 10⁻³⁷) / 0,0016 F₁₃ = 9 × 10⁹ * 6,4 × 10⁻³⁵ F₁₃ = 5,76 × 10⁻²⁵ N Passo 2: Calcular a força entre partículas 2 e 3 (F₂₃): F₂₃ = 9 × 10⁹ * |q₂ * q₃| / (0,04)² q₂ * q₃ = |-4,32 × 10⁻¹⁸ * 6,4 × 10⁻¹⁹| = 2,7648 × 10⁻³⁶ F₂₃ = 9 × 10⁹ * 2,7648 × 10⁻³⁶ / 0,0016 F₂₃ = 9 × 10⁹ * 1,728 × 10⁻³³ F₂₃ = 1,555 × 10⁻²³ N Passo 3: Direção e sentido das forças - q₁ e q₃ são positivas, então se repelem: F₁₃ atua para a direita (se 1 está à esquerda de 3) - q₂ é negativa e q₃ positiva, então se atraem: F₂₃ atua para a esquerda Passo 4: Módulo das forças sobre a partícula 3 - F₁₃ = 5,76 × 10⁻²⁵ N (direção para a direita) - F₂₃ = 1,555 × 10⁻²³ N (direção para a esquerda) Resposta: O módulo das forças F₁₃ e F₂₃ são, respectivamente, aproximadamente: - F₁₃ ≈ 5,8 × 10⁻²⁵ N - F₂₃ ≈ 1,6 × 10⁻²³ N Ou seja, a força da partícula 2 sobre a 3 é muito maior que a da partícula 1 sobre a 3.

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