Questão 3318158

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como 10,0 m/s², densidade da água como 1,0 g/cm³, calor específico da água como 4200 J/kgK, o módulo da carga do elétron como 1,6 x 10⁻¹⁹ C, massa do próton m_p = 1,7 x 10⁻²⁷ kg, massa do nêutron m_n = 1,7 x 10⁻²⁷ kg, massa do elétron m_e = 9,1 x 10⁻³¹ kg, π = 3, constante de Planck h = 6,6 x 10⁻³⁴ Js ou 4,14 x 10⁻¹⁵ eVs, energia de Rydberg = 13,6 eV, constante de Boltzmann k_B= 1,4 x 10⁻²³ m²kgs⁻²K⁻¹, constante eletrostática k = 9 x 10⁹ kg m³s⁻²C⁻², velocidade da luz no vácuo c = 3 x 10⁸ m/s, hc = 1,24 x 10⁻⁶ eVm, magneton de Bohr μ_B = 9.27 x 10⁻²⁴ J/T.

Considere a configuração de cargas da figura a seguir, onde uma carga negativa está posicionada em (x, y, z) = (d, 0, 0) e outra carga positiva está na posição de coordenadas (x, y, z) = (3d, 0, 0) no vácuo. Se o plano yz for um condutor aterrado, obtenha a força resultante sobre a carga +q.

Considere ε₀ como a permissividade elétrica do vácuo.