Question

Duas cargas puntiformes Q1= +2C e Q2= -6 C estão fixas e separadas por uma distância
de 600 mm no vácuo. Uma terceira carga Q3= 3C é colocada no ponto médio do segmento que
une as cargas. Qual é o módulo da força elétrica que atua sobre a carga Q3?

Answer 1

Esta é uma questão um pouco chatinha, mas vamos lá!

Primeiramente vamos atribuir o valor universal a nossa constante eletrostática(K)
K = 9×10⁹ Ν * Μ² / C²
Agora as nossas cargas(estão em uC, precisamos converte-las):
Q1= +2C = 0.000002C = 2.10^-6
Q2= -6C = -0.000006 = 6.10^-6
Q3 = 3C = 0.000003 = 3.10^-6C

Agora a nossa distância:
d= 600mm = 0,3m

Agora que temos os dados, vamos aplicar a fórmula:
F= К * |q1| * |q2| / d²

Vamos começar cálculando a força de interação entre q1 e q3:

$1F= 9*10^{9} * 2.10^{-6} * 3.10^{-6} / 0,3^2\\ 1F = 54.10^{-3} / 0,09\\ 1F = 0,054 / 0,09\\ 1F = 0,6$

Agora q2 e q3:
$2F = 9*10^{9} * 6.10^{-6} * 3.10^{-6} / 0,3^2\\ 2F= 162*10^{-3} / 0,09\\ 2F= 0.162 / 0,09 = 1,8$

Agora é só calcularmos:
1F + 2F = 0,6 + 1,8 = 2,4

Answer 2

O módulo da força elétrica que atua sobre q3 é 1,2 N.

Essa questão se trata da lei de Coulomb.

Dadas duas cargas elétricas de cargas q1 e q2, elas sofrem uma força elétrica de atração ou repulsão entre si. Esta força é diretamente proporcional ao produto dos módulos das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Dada a fórmula:

F = k·|q1|·|q2|/d²

onde k = 9.10⁹ N·m²/C².

Neste caso, temos que força sobre a carga q3 será a soma vetorial das forças de interação entre q3 e q1, e q3 e q2. A força entre q1 e q3 é:

F(q1,q3) = 9.10⁹ · |+2·10⁻⁶|·|+3·10⁻⁶|/0,3²

F(q1,q3) = 600.10⁻³ F

F(q1,q3) = 0,6 N (repulsão)

F(q2,q3) = 9.10⁹ · |-6·10⁻⁶|·|+3·10⁻⁶|/0,3²

F(q2,q3) = 1800.10⁻³ F

F(q2,q3) = 1,8 N (atração)

Como as forças são opostas, devemos subtrai-las:

F(q3) = 1,8 - 0,6

F(q3) = 1,2 N

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