As cargas elétricas q e q', puntiformes, atraem-se com força de intensidade F1, estando à distância d uma da outra no vácuo. Se a carga q' for substituída por outra -3q', e a distância entre as cargas for duplicada, qual é a nova intensidade F2 da força de interação elétrica entre elas? Dê a resposta em função de F1.
Soluções para a tarefa
Resposta:
A força diminui com o quadrado da distância. Então, se a distância for duplicada, 2^2 = 4, a força é diminuiída em 4 vezes.
No entanto, a força é proporcional ao tamanho das cargas também. Se a carga aumentou 3x, de q para 3q, a força aumentou 3x também.
Temos que olhar também que 3q tem sinal negativo, ao passo que q tem sinal positivo. Ou seja, foi-se alterado o sinal da carga. Isso significa que o sinal da força também é alterado.
Juntando todas as conclusões anteriores, temos que F2 = -3/4 F1.
Explicação:
A nova intensidade da força elétrica F2 entre as cargas elétricas puntiformes em função de F1 é dada por F2 = 3/4 . F1.
Lei de Coulomb
A lei de Coulomb estabelece a força elétrica que surge entre duas cargas elétricas, ou de acordo com a seguinte fórmula:
F = k . Q1 . Q2/d²
Sendo:
- k a constante dielétirca.
- Q1 e Q2 os módulos das cargas elétricas.
- d a distância entre as cargas.
Afirma-se que quando duas cargas elétricas q e q' estão a uma distância d, a força elétrica tem intensidade igual a F1, logo substituindo na lei de Coulomb tem-se que:
F = k . Q1 . Q2/d²
F1 = k . q . q'/d²
E, quando a carga q' é substituída por uma carga elétrica -3q' e a distância entre as cargas é duplicada, tem-se a força elétrica de intensidade F2, logo também da lei de Coulomb:
F = k . Q1 . Q2/d²
F2 = k . q . 3q'/(2d)²
F2 = 3/4 . k . q . q'/d²
Substituindo a equação acima pela equação da força F1:
F2 = 3/4 . k . q . q'/d²
F2 = 3/4 . F1
Entenda mais sobre lei de coulomb em: https://brainly.com.br/tarefa/25997433
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