UFU - 2010-2 - Questão 20

DUAS CARGAS +Q ESTAO FIXAS SOBRE UMA BARRA ISOLANTE E DISTAM ENTRE SI UMA DISTANCIA 2D. UMA OUTRA BARRA ISOLANTE E FIXADA PERPENDICULARMENTE A PRIMEIRA NO PONTO MEDIO ENTRE ESSAS DUAS CARGAS. O SISTEMA E COLOCADO DE MODO QUE ESTA ULTIMA HASTE FICA APONTADA PARA CIMA. UMA TERCEIRA PEQUENA ESFERA DE MASSA M E CARGA +3Q FURADA E ATRAVESSADA PELA HASTE VERTICAL DE MANEIRA A PODER DESLIZAR SEM ATRITO AO LONGO DESTA, COMO MOSTRA A FIGURA ABAIXO. A DISTANCIA DE EQUILIBRIO DA MASSA M AO LONGO DO EIXO VERTICAL E Z. COM BASE NESSAS INFORMACOES, O VALOR DA MASSA M EM QUESTAO PODE SER ESCRITO EM FUNCAO DE D, Z, G E K, ONDE G E A ACELERACAO GRAVITACIONAL E K A CONSTANTE ELETROSTATICA. A EXPRESSAO PARA A MASSA M SERA DADA POR: \BEGIN{CENTER} \END{CENTER} \BEGIN{MULTICOLS}{2} \BEGIN{ENUMERATE}[LABEL=\ALPH*)] \ITEM M = \FRAC{KQ^2Z}{(D^2 + Z^2)^{3/2}} \ITEM M = \FRAC{6KQ^2Z}{G(D^2 + Z^2)^{3/2}} \ITEM M = \FRAC{6KQ^2Z}{G(D^2 + Z^2)^{2}} \ITEM M = \FRAC{6KQ^2Z}{G(D^2 + Z^2)^{3}} \END{ENUMERATE} \END{MULTICOLS}