Física 3 - Eletromagnetismo - Halliday - 10ª Edição

Teste 3
A figura mostra três arranjos de um elétron, e, e dois prótons, p. (a) Ordene os arranjos de acordo com o módulo da força
eletrostática exercida pelos prótons sobre o elétron, em ordem decrescente. (b) No arranjo c, o ângulo entre a força total exercida
sobre o elétron e a reta d é maior ou menor que 45 o ?
Exemplo 21.02 Equilíbrio de uma partícula submetida a duas forças
A Fig. 21-8a mostra duas partículas fixas: uma partícula de carga q 1 = +8q na origem e uma partícula de carga q 2 = –2q em x = L.
Em que ponto (que não esteja a uma distância infinita das cargas) um próton pode ser colocado de modo a ficar em equilíbrio
(sem estar submetido a uma força)? O equilíbrio é estável ou instável? (Ou seja, se o próton sofrer um pequeno deslocamento, as
forças o farão voltar à posição de equilíbrio?)
IDEIA-CHAVE
Se 1 é a força exercida sobre o próton pela carga q 1 e 2 é a força exercida sobre o próton pela carga q 2 , o ponto que procuramos
é aquele no qual 1 + 2 = 0. Isso significa que
Assim, no ponto que procuramos, as forças que as duas partículas exercem sobre o próton devem ter o mesmo módulo, ou seja,
e as forças devem ter sentidos opostos.
Raciocínio: Como a carga do próton é positiva, as cargas do próton e da partícula de carga q 1 têm o mesmo sinal e,
portanto, a força 1 exercida sobre o próton pela partícula q 1 aponta para longe de q 1 . Como o próton e a partícula de carga q 2
têm sinais opostos, a força 2 exercida sobre o próton pela partícula q 2 aponta na direção de q 2 . As direções “para longe de q 1 ” e
“para perto de q 2 ” só podem ser direções opostas se o próton estiver na reta que liga as duas partículas, ou seja, no eixo x.