IME 2021 — Questão 23 · Máquina de Atwood e Associação de Blocos

O sistema da figura acima é composto por duas barras articuladas B₁ e B₂, uma roldana R e um fio inextensível, todos de massa desprezível, e dois objetos carregados eletricamente O₁ e O₂. O₁ e O₂ estão fixados cada um a uma extremidade livre do fio e também à extremidade livre de B₁ e B₂, respectivamente. O sistema encontra-se em equilíbrio e está estático na posição mostrada na figura.

Dados:

• comprimento total do fio = 31 m;

• massa de O₁ = 4 kg;

• massa de O₂ = 12 kg; e

• aceleração da gravidade: g = 10 m/s².

Considerações:

• os objetos O₁ e O₂ estão carregados eletricamente com cargas opostas;

• as dimensões de O₁, O₂ e da roldana são desprezíveis; e

• B₁ e B₂ estão paralelas ao eixo horizontal.

Diante do exposto, o módulo da força elétrica entre os objetos O₁ e O₂, em N, é aproximadamente: