1. Duas cargas elétricas, Q e q, separadas por uma distância d num meio homogêneo, tem a força elétrica F. Considerando a Lei de Coulomb, explique o que ocorreria à força F se:
a). Reduzir a distância entre as cargas à metade.
b). Triplicar uma das cargas.
2. Considerando a relação entre campo e força elétrica, apresente como deve ser o gráfico do campo elétrico produzido por uma carga em função da distância. Justifique sua resposta.
3. Duas cargas elétricas idênticas de 80 C são separadas por uma distância de 20 cm em meio evacuado. Sendo k = 9,0x109 Nm²/C², determine:
a). A força eletrostática entre elas.
b). O campo elétrico produzido por estas cargas num ponto distante em 1 m.
c). O potencial eletrostático produzido por cada uma destas cargas na distância proposta no item anterior.
(Obs: a unidade de medida do potencial eletrostático é o volt)
Soluções para a tarefa
1 - A força elétrica entre duas cargas é dada pela equação F = K.q1.q2/d², levando isso em consideração, respondemos os itens a) e b).
a) Se a distância for reduzida à metade, a força total será multiplicada por 4.
b) Se uma das cargas for triplicada, a força total será multiplicada por 3.
2 - O campo elétrico de uma carga é dado pela equação E = K.Q/d². Como podemos inferir da equação, à medida que a distância aumenta, a intensidade do campo elétrico cairia exponencialmente, levando a uma curva que começa bem no topo do eixo y e cai bem rápido à medida que avança no eixo x.
3 - Resolvemos:
a) F = K.q1.q2/d² ⇒ F = 9x10^(9)x80x80/(0,2²) ⇒ F = 1,44x10^(15) N.
b) E = K.Q/d² ⇒ E = 9x10^(9)x80/1² ⇒ E = 7,2x10^(11) N/C.
c) O potencial eletrostático é calculado pela equação U = K.Q/d, assim, temos:
U = 9x10^(9)x80/1 ⇒ U = 7,2x10^(11) V.