Duas esferas condutoras idênticas e miuto pequenas de massa m=0,3g, encontram-se no vácuo suspensas por meio de dois fios leves, isolantes, de comprimento L= 1,0m, presos a um mesmo ponto de suspensão O. Estando as esferas separadas, eletriza-se uma delas com carga Q, mantendo-se a outra neutra. Em seguida, elas colocadas em contato e depois abandonadas. Verifica-se que na posição de equilíbrio a distância que as separa é d = 1,2 m. Considere Q positivo. Determine o valor de Q e a tensão no fio após o equilíbrio.
Em cada esfera atuam as seguintes forças:
P = Peso -----> P = m*g -----> P = (0,3*10^-3)*10 ----> P = 3*10^-3 N
T = Tração no fio
F = Força elétrica
Distância vertical de cada esfera ao plano de sustentação dos fios:
h² = 1,0² - (1,2/2)² ----> h = 0,8 m
Por uma das esferas trace um sistema xOy sendo x na direção de F e y na direção de P.
Tx = T*senx ----> Tx = T*0,6 ----> Tx = 0,6*T
Ty = T*cosx ----> Ty = T*o,8 ----> Ty = 0,8*T