[IME- 2012/2013- 2fase]A figura acima apresenta um

[IME- 2012/2013 - 2ª fase]

A figura acima apresenta uma barra ABC apoiada sem atrito em B. Na extremidade A, um corpo de massa MA é preso por um fio. Na extremidade C existe um corpo com carga elétrica negativa Q e massa desprezível. Abaixo desse corpo se encontram três cargas elétricas positivas, Q1, Q2 e Q3, em um mesmo plano horizontal, formando um triângulo isósceles, onde o lado formado pelas cargas Q1 e Q3 é igual ao formado pelas cargas Q2 e Q3. Sabe-se, ainda, que o triângulo formado pelas cargas Q, Q1 e Q2 é equilátero de lado igual a \(2\frac{\sqrt{3}}{3}\) m.

Determine a distância EF 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;

• MA = 150 g;

• │Q│=│Q1│ = │Q2│ = \(3^{\frac{1}{4}}x10^{-6}C\);

• aceleração da gravidade: 10 m/s²;

• constante de Coulomb: 9 x \(10^{9}\)N.m² /C².

Observação:

• As cargas Q1 e Q2 são fixas e a carga Q3, após o seu posicionamento, também permanecerá fixa.