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Rio de Janeiro UFRJ 2004.1 Questão: 8 Física Geral 

Uma pequena esfera carregada com uma carga Q1 está em repouso, suspensa, por um fio ideal isolante, a um suporte. Uma segunda esfera, de mesmas dimensões e massa que a primeira, carregada com uma carga Q2, |Q2| > |Q1|, apoiada em uma haste isolante, está abaixo da primeira, estando seus centros na mesma vertical, como ilustra a figura I. Verifica-se, nesse caso, que a tensão T1 no fio é maior que o módulo do peso da esfera.


a) Determine se as cargas Q1 e Q2 têm mesmo sinal ou sinais contrários. Justifique sua resposta.

b) Invertendo as posições das esferas, como mostra a figura 2, a tensão no fio passa a valer T2.  Verifique se T2 > T1, t2 = T1 ou T2 < T1. Justifique.

a) Como a tensão no fio é maior do que o peso da esfera concluímos que a força elétrica está orientada para baixo; as cargas têm, portanto, sinais contrários, já que produzem uma força atrativa.

b) De acordo com a Lei e Coulomb, o módulo da força da carga Q1 sobre Q2 é igual ao módulo da carga Q2 sobre Q1. Portanto, após a inversão, e lembrando que seus pesos são iguais, concluímos que T2=T1.



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