Question

Considere duas esferas idênticas A e B, isoladas, eletrizadas com cargas qA = 10 μC e qB = – 2 μC, fixas e separadas por uma distância d. Nessa situação, a força de atração entre elas tem intensidade igual a F1 (1° imagem)

Essas esferas são colocadas em contato e imediatamente separadas. Agora com cargas q’A e q’B, estão fixas a uma distância 2d uma da outra e repelem-se com uma força de intensidade igual a F2 (2° imagem)

Essas esferas são colocadas em contato e imediatamente separadas.

Nessas condições, a razão F1/F2 é igual a:

(A) 0,4.

(B) 0,5.

(C) 0,2.

(D) 0,6.

(E) 0,8.

Answer 1

Olá,

Pela Lei de Coulomb teremos:

$F1=\frac{K.10.10^{-6}.2.10^{-6}}{d^{2}} = \frac{K.20.10^{-12}}{d^{2}}$

Sabemos que como as esferas são idênticas, após o contatos ambas terão a mesma carga.

Tal carga pode ser calculada através de uma média aritmética simples, vejamos:

$\frac{10-2}{2}  = 4 uC$

Novamente pela Lei de Coulomb teremos:

$F2=\frac{K.4.10^{-6}.4.10^{-6}}{(2d)^{2}} = \frac{K.4.10^{-12}}{d^{2}}$

Logo a razão F1/F2 será:

$\frac{\frac{K.20.10^{-12}}{d^{2}}}{\frac{K.4.10^{-12}}{d^{2}}}  = 5$

Note que não temos essa opção nas respostas, provavelmente você quisesse dizer a razão F2/F1 que terá valor de:

$\frac{\frac{K.4.10^{-12}}{d^{2}}}{\frac{ K.20.10^{-12}}{d^{2}}} = 0,2$

Resposta: Letra C)

Answer 2

Resposta:

0,2

Explicação:

Vamos usar aqui a fórmula de força elétrica :

Fe=k. Q.q/d^2

Vamos usar também outra fórmula quando as esferas entram em contato :

Q= Qa+Qb/2

E por último vamos usar o que se pede no enunciado :

F2/F1

OBSERVE A FOTO QUE CONTÉM AS CONTAS