Física, perguntado por gabrielavelosop73qy6, 10 meses atrás

Como devemos variar a distância entre duas pequenas esferas eletrizadas para mantermos constante o valor da força elétrica sobre elas se: a) Duplicarmos a quantidade de carga elétrica de cada uma? b) Reduzirmos à metade a quantidade de carga de cada uma? c) Reduzirmos à metade a quantidade de carga de uma e duplicarmos a da outra? d) Triplicarmos a quantidade de carga elétrica de cada uma?

Soluções para a tarefa

Respondido por diovan55
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Resposta:

d) triplicarmos a quantidade de carga elétrica de cada uma.

Explicação:

Use que, pela lei de Coulomb, a força elétrica entre duas cargas Q e q separadas pela distância r é dada por:

F =  KQq / r²

(a) duplicarmos a quantidade de carga elétrica de cada uma;  se duplica a quantidade de carga:

F=  K (2Q) (2q) / d²

F=  4 K Qq / d²

Quereremos que a força continue igual

KQq / r² =  4 K Qq / d²

1/ r² =  4  / d²

d² = 4 r²

d = 2r

Portanto, basta dobrar a distância entre as esferas

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(b) reduzirmos à metade a quantidade de carga de cada uma;  se reduz pela metade as cargas:

F=  K (Q/2) (q/2) / d²

F=   K Qq / 4d²

Queremos que a força continue igual

KQq / r² =  K Qq / 4d²

1/ r² =  1 / 4 d²

d² = r² / 4

d = r /2

Portanto, basta reduzir a distância entre as esferas pela metade.

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c) reduzirmos à metade a quantidade de carga de uma e duplicarmos a da outra;  se reduz a quantidade de carga de uma e dobra a outra:

F=  K (Q/2) (2q) / d²

F=   K Qq / d²

Queremos que a força continue igual

KQq / r² =  K Qq / d²

1/ r² =  1 / d²

d² = r²

d = r  

Portanto, a força fica igual se não se alterar a distância.

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d) triplicarmos a quantidade de carga elétrica de cada uma.  

Se triplicamos a quantidade de carga de cada uma:

F=  K (3 Q) (3 q) / d²

F=   9 K Qq / d²

Queremos que a força continue igual

KQq / r² =  9 K Qq / d²

1/ r² =  9 / d²

d² = 9 r²  

d = 3 r  

Portanto, a força ficará igual se triplicarmo a distância entre as cargas.

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