A figura acima apresenta uma barra apoiada sem atrito em . Na extremidade , um corpo de massa é preso por um fio. Na extremidade existe um corpo com carga elétrica negativa e massa desprezível. Abaixo desse corpo se encontram três cargas elétricas positivas, , e , em um mesmo plano horizontal, formando um triângulo isósceles, onde o lado formado pelas cargas e é igual ao formado pelas cargas e . Sabe-se, ainda, que o triângulo formado pelas cargas , e é equilátero de lado igual a .
Determine a distância para que o sistema possa ficar em equilíbrio.
Dados:
- massa específica linear do segmento $AB$ da barra: $1{,}0 \ g/cm$;
- massa específica linear do segmento $BC$ da barra: $1{,}5 \ g/cm$;
- segmento $AB$ barra: $50 \ cm$;
- segmento $BC$ barra: $100 \ cm$;
- segmento $DE$: $60 \ cm$;
- $M_{A} = 150 \ g$;
- $\mid Q \mid = \mid Q_{1} \mid = \mid Q_{2} \mid = 3^{1/4} \times 10^{-6} C$;
- aceleração da gravidade: $10 \ m/s^{2}$;
- constante de Coulomb: $9 \times 10^{9} N \cdot m^{2}/C^{2}$.
Observação:
- As cargas $Q_1$ e $Q_2$ são fixas e a carga $Q_3,$ após o seu posicionamento$,$ também permanecerá fixa.
- massa específica linear do segmento $AB$ da barra: $1{,}0 \ g/cm$;
- massa específica linear do segmento $BC$ da barra: $1{,}5 \ g/cm$;
- segmento $AB$ barra: $50 \ cm$;
- segmento $BC$ barra: $100 \ cm$;
- segmento $DE$: $60 \ cm$;
- $M_{A} = 150 \ g$;
- $\mid Q \mid = \mid Q_{1} \mid = \mid Q_{2} \mid = 3^{1/4} \times 10^{-6} C$;
- aceleração da gravidade: $10 \ m/s^{2}$;
- constante de Coulomb: $9 \times 10^{9} N \cdot m^{2}/C^{2}$.
Observação:
- As cargas $Q_1$ e $Q_2$ são fixas e a carga $Q_3,$ após o seu posicionamento$,$ também permanecerá fixa.