Duas cargas elétricas puntiformes de 5,0 μC e -2,0 μC estão separadas por 15 cm, no
vácuo.
A) Calcule o valor da força de atração entre elas.
B) Qual será a intensidade da nova força se as cargas forem afastadas até que a nova distância seja 60 cm?
Soluções para a tarefa
Resposta:
A)4*10⁻³N
B) 2,5*10⁻⁴N
Explicação:
A)
Dados:
q1= 5μC = 5 * 10⁻⁶
q2= - 2 μC= -2 * 10⁻⁶
k = 9 * 10 ⁹ N * m² * C⁻¹, que corresponde a constante de proporcionalidade no vácuo.
d= 15 cm/ 100= 0, 15 m. Para converter cm em m basta dividir por 100.
Passaremos o valor para notação científica. Para isso moveremos a virgula para a direita buscando deixar o valor entre 1 e 10. Como a vírgula foi movida para direita o expoente é negativo e corresponde ao número de casas que a vírgula se deslocou. Caso a virgula se deslocasse para a esquerda o expoente seria positivo. Assim temos :
1,5 * 10⁻¹ m
Para encontrar a força de atração utilizamos a seguinte equação:
|F|= k * |q1| * |q2|/d²
|F|= 9*10⁹ * 5*10⁻⁶ * 2*10⁻⁶/(1,5*10⁻¹)²
Multiplicação de potência de mesma base: repete a base e soma os expoentes.
|F|= 90*10⁹⁻⁶⁻⁶/2,25*10¹
Qualquer número negativo elevado ao quadrado o resultado é positivo.
Transformando 90*10⁻³ em notação científica, temos:
9*10⁻³⁺¹= 9*10⁻²
Então temos:
|F|= 9*10⁻²/2,25*10¹
Divisão de potência de mesma base: repete a base e subtrai os expoentes.
|F|=4*10⁻²⁻¹= 4*10⁻³ N
B)
60 cm/ 100 = 0,6= 6*10⁻¹ m
|F|= 9*10⁹ * 5*10⁻⁶ * 2*10⁻⁶/(6*10⁻¹)²
|F|= 90*10⁻³/36*10¹
|F|= 9*10⁻²/3,6*10²
|F|= 2,5*10⁻⁴ N