FC ConcursosFC Concursos

Questão FC282957

A figura abaixo apresenta duas esferas de massas e cargas elétricas iguais e com um volume igual a 1 m³. Em um primeiro momento, o sistema está em equilíbrio no ar e \(\alpha\) = 3

Eletrostática

IDECAN · 2022

A figura abaixo apresenta duas esferas de massas e cargas elétricas iguais e com um volume igual a 1 m³.

Em um primeiro momento, o sistema está em equilíbrio no ar e \(\alpha\) = 30° e a força elétrica em cada esfera vale 20 N. Em um segundo momento, o sistema é posto completamente submerso em um fluido de densidade igual a \(\sqrt{3}\) kg/m³ e novamente o sistema fica em equilíbrio agora com �� = 60°. Calcule o valor da força elétrica nas esferas dentro do fluido.

  1. 20\(\sqrt{3}\) N
  2. 40 N
  3. 60 N
  4. 30 N
  5. 40√3
Mostrar resposta e comentário

Gabarito

D

Comentário do professor

No primeiro equilíbrio, as forças obedecem a \( \tan30^\circ=\frac{F_{el}}{P}=\frac{\sqrt{3}}{3}\). Como \(F_{el}=20\) N, tem-se \(P=\dfrac{20}{\sqrt{3}/3}=20\sqrt{3}\) N.

Ao submergir, aparece o empuxo \(E=\rho V g\). Com \(\rho=\sqrt{3}\,\text{kg/m}^3\), \(V=1\) m³ e adotando \(g=10\) m/s², \(E=\sqrt{3}\cdot1\cdot10=10\sqrt{3}\) N. O peso aparente fica \(P'=P-E=20\sqrt{3}-10\sqrt{3}=10\sqrt{3}\) N.

No novo equilíbrio, \( \tan60^\circ=\frac{F'_{el}}{P'}=\sqrt{3}\). Logo \(F'_{el}=\sqrt{3}\,P'=\sqrt{3}\cdot10\sqrt{3}=30\) N. Assim, a força elétrica no fluido é 30 N.

Conteúdo do catálogo FC Concursos · Atualizado em

Continue aprendendo