Question

Antes da primeira viagem à Lua, vários cientistas da NASA estavam preocupados com

a possibilidade de a nave lunar se deparar com uma nuvem de poeira carregada sobre a superfície da

Lua.

Suponha que a Lua tenha uma carga negativa. Então ela exerceria uma força repulsiva sobre as

partículas de poeira carregadas também negativamente. Por outro lado, a força gravitacional da Lua

exerceria uma força atrativa sobre estas partículas de poeira.

Suponha que a 2 km da superfície da Lua a atração gravitacional equilibre

exatamente a repulsão elétrica, de tal forma que as partículas de poeira

flutuem. Se a mesma nuvem de poeira estivesse a 5 km da superfície da Lua:

a) a gravidade ainda equilibraria a força eletrostática, mas apenas se a poeira

perdesse carga.

b) a gravidade ainda equilibraria a força eletrostática, e as partículas de poeira

também flutuariam.

c) a gravidade ainda equilibraria a força eletrostática, mas apenas se a poeira

perdesse massa.

d) a gravidade seria maior que a força eletrostática, e a poeira cairia.

e) a gravidade seria menor que a força eletrostática, e a poeira se perderia no

espaço.​

Answer 1

É sabido que a alternativa correta será a letra b)  a gravidade ainda equilibraria a força eletrostática, e as partículas de poeira também flutuariam.

Vamos aos dados/resoluções:  

É sabido que aqui usaremos a força elétrica, logo, temos que:  

Fe = KQ/d² ;  

Para a força gravitacional:

Fg = GMm/d² ;  

Portanto, quando a distância for de 2km, Fe = Fg ;  

KQq/2² = GMm/2² ;  

KQq = GMm, entãoq uando a distância é 5km as massas M e M e as cargas Q e Q continuam iguais, então Fe continua igual a FG e as partículas permaneceram intactas e equilibradas.

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)