Partículas eletrizadas
(ITA-SP)
Duas partículas têm massas iguais a m e cargas iguais a Q. Devido a sua interação eletrostática, elas sofrem uma força F quando separadas de uma distância d. Em seguida, estas partículas são penduradas de um mesmo ponto, por fios de comprimento L e ficam equilibradas quando a distância entre elas é d1.
A cotangente do ângulo α (que cada fio forma com a vertical), em função de m, g, d, d1, F e L, é:
a) mgd1/(Fd).
b) mgLd1/(Fd2).
c) mg(d1)2/(Fd2).
d) mgd2/(Fd1).
e) (Fd2)/(mgd1).
Fala, mestre Nicolau. Vamos ao problema...
ResponderExcluirEm uma condição de equilíbrio:
F=kQ²/d²
logo:
Fd²=kQ²
Pela figura, obtém-se pela componente x a igualdade:
mg=Tcos(α) :. T=mg/cos(α)
Por sua vez, na componente y:
[kQ²/(d1)²]=Tsin(α) :. [Fd²/(d1)²]=mgtg(α)
Portanto:
cotg(α)=[mg(d1)²/(Fd²)]:.
Opção (C)