Física, perguntado por araujobr19, 9 meses atrás

Duas cargas elétricas estão separadas por uma distância de 5 x 10-3 metros. Sabendo que as cargas elétricas valem 7 x 10-6 C e 6 x 10-7 C, calcule a força de interação entre elas:

Escolha uma:

a. 15,12x102 N

b. 5,4x1010 N

c. 157x10-5 N

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Soluções para a tarefa

Respondido por JoséSalatiel

Para calcular a força de interação entre duas cargas a uma determinada distância, utilizamos a Lei de Coulomb.

Lei de Coulomb

Essa lei nos diz que:

"A intensidade da força elétrica entre duas cargas pontuais é diretamente proporcional ao produto do módulo das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa."

De outra forma, temos isso em uma fórmula:

$\boxed{\bf{F_e=k\cdot\dfrac{|Q_1\cdot Q_2|}{d^2}}}$

Sendo que:

$\bf{F_e}$ é a intensidade da força elétrica, dada em N;

$\bf{k}$ é constante eletrostática do meio, dada em Nm²/C²;

$\bf{Q_1}$ e $\bf{Q_2}$ são as cargas elétricas puntiformes, dadas em C;

$\bf{d}$ é a distância entre as cargas, dada em m.

Dados do enunciado:

$\bf{d=5\cdot10^{-3}\;m}$

Quem é carga 1 ou 2 não importa, é um produto, então a ordem dos fatores não altera o resultado.

$\bf{Q_1=7\cdot10^{-6}\;C}$

$\bf{Q_2=6\cdot10^{-7}\;C}$

O meio em que as cargas estão situadas não foi revelado, então vamos considerar o valor da constante eletrostática no vácuo. Que é:

$\bf{k=9\cdot10^9\;Nm^2/C^2}$

A questão pede que encontremos o valor da força resultante da interação entre as cargas, portanto:

$\bf{F_e=?}$

Resolução:

Inserindo os dados na fórmula, obtemos o seguinte:

Como todas as unidades de medida estão no padrão do Sistema Internacional (SI), basta se lembrar que a força elétrica é dada em Newtons.

$\bf{F_e=9\cdot10^9\cdot \dfrac{|7\cdot10^{-6}\cdot6\cdot10^{-7}|}{(5\cdot10^{-3})^2}}\\\\\\\bf{F_e=9\cdot10^9\cdot \dfrac{42\cdot10^{-13}}{25\cdot10^{-6}}}\\\\\\\bf{F_e=9\cdot10^9\cdot 1,68\cdot10^{-7}}\\\\\\\boxed{\bf{F_e=15,12\cdot10^2\;N}}$

Lembre-se:

Ao multiplicar notações científicas, multiplica-se normalmente os números, repete-se a potência de base 10 e somam-se os expoentes.
Já na divisão, divide-se normalmente os números, repete-se a potência de base 10 e subtraem-se os expoentes.