Question

1) Determinar a força entre duas cargas puntiformes Q1=-2.10-6C e Q2=1.10-6C, a 20cm distantes um do outro. * Imagem sem legenda F= 0,45N atração F=0,6N repulsão F=0,5N atração F=0,6N atração

Answer 1

A alternativa A é a correta. A força elétrica entre as cargas é de atração e o módulo é igual a F =0,45.

A partir da Lei de Du Fay podemos determinar o sentido da força e com a Lei de Coulomb calculamos o valor do módulo da força.

Lei de Du Fay

A Lei de Du Fay determina o sentido da força elétrica de acordo com os sinais das cargas dos corpos.

Se dois corpos possuírem o mesmo sinal de carga, a força elétrica será de repulsão, enquanto que se o sinal das cargas forem opostos a força elétrica entre as cargas é de atração.

Sendo as cargas $Q_1 = -2 \cdot 10^{-6} C$ e $Q_2 = 1 \cdot 10^{-6} C$, como a carga $Q_1$ é negativa e a carga $Q_2$ é positiva, a força elétrica entre as cargas será de atração.

Lei de Coulomb

O módulo da força elétrica entre duas cargas pode ser calculada pela fórmula:

$\boxed{ F_{el} = \dfrac{ k \cdot |Q_1|\cdot |Q_2| }{ d^2 } }$

Considerando o vácuo como meio $(k_o = 9 \cdot 10^{9} Nm^2/C^2)$, a força entre as cargas em uma distância de $0,2m$ é igual a:

$F_{el} = \dfrac{ k \cdot |Q_1|\cdot |Q_2| }{ d^2 } \\\\F_{el} = \dfrac{ 9 \cdot 10^{9} \cdot |-2 \cdot 10^{-6}|\cdot |1 \cdot 10^{-6}| }{ (0,2)^2 } \\\\F_{el} = \dfrac{ 9 \cdot 10^{9} \cdot 2 \cdot 10^{-6} \cdot 1 \cdot 10^{-6} }{ 4 \cdot 10^{-2} } \\\\F_{el} = \dfrac{ 9 \cdot2 }{ 4 } \cdot \dfrac{ 10^{9} \cdot 10^{-6} \cdot 10 ^{-6}}{ 10^{-2} }\\\\F_{el} = 4,5 \cdot 10^{-1} \\\\\boxed{\boxed{F_{el} = 0,45 \: N }}$

Assim, a força elétrica entre as cargas é de atração e módulo é igual a 0,45 N. A alternativa A é a correta.

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Espero ter ajudado, até a próxima :)

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