Questão 285
ITA 2015
(ITA 2015) Considere um tubo horizontal cilíndrico de comprimento , no interior do qual encontram-se respectivamente fixadas em cada extremidade de sua geratriz inferior as cargas q1 e q2, positivamente carregadas. Nessa mesma geratriz, numa posição entre as cargas, encontra-se uma pequena esfera em condição de equilíbrio, também positivamente carregada. Assinale a opção com as respostas corretas na ordem das seguintes perguntas:
I. Essa posição de equilíbrio é estável?
II. Essa posição de equilíbrio seria estável se não houvesse o tubo?
III. Se a esfera fosse negativamente carregada e não houvesse o tubo, ela estaria em equilíbrio estável?
Não. Sim. Não.
Não. Sim. Sim.
Sim. Não. Não.
Sim. Não. Sim.
Sim. Sim. Não.
Gabarito:
Sim. Não. Não.
Resolução:
Temos que
Então caso a carga seja deslocada para a direita ou para a esquerda, sempre aparecerá uma força resultante empurrando a esfera para o centro. Logo, seu equilíbrio é estável.
I - Sim
Agora para a segunda afirmativa, se não tiver o tubo a esfera pode se mover em qualquer direção, então poderíamos representar da seguinte maneira:
Sendo assim, o equilíbrio deixa de ser estável.
II - Não
Nesse caso, se a esfera for deslocada para um dos lados, a força de atração de uma carga será maior do que a outra, impedindo o equilíbrio.
III - Não