Question

Duas pequenas esferas idênticas A e B estão eletrizadas com cargas de 6uc e -10uc, respectivamente e são colocadas em contato e logo após afastados e deixados a 1m uma da outra. Determine a intencidade da força eletrostática e classifique-a como atrativa ou repulsiva. 

Answer 1

Olá!

Duas pequenas esferas idênticas A e B estão eletrizadas com cargas de 6uc e -10uc, respectivamente e são colocadas em contato e logo após afastados e deixados a 1m uma da outra. Determine a intencidade da força eletrostática e classifique-a como atrativa ou repulsiva.

[Primeiro Passo]

As cargas se equilibram ao colocarmos as esferas em contato, portanto, temos:

$Q'_A = Q'_B = \dfrac{Q_A+Q_B}{2}$

$= \dfrac{6\:\mu{C}-10\:\mu{C}}{2} = \dfrac{6*10^{-6}\:C-10*10^{-6}\:C}{2} = -\dfrac{4*10^{-6}\:C}{2} = \boxed{- 2*10^{-6}\:C}$

ou seja:

$\boxed{Q'_A = Q'_B = - 2*10^{-6}\:C}$

[Segundo Passo]

Agora, determine a Força eletrostática de ambas as cargas, vejamos com os seguintes dados:

$F\:(for\c{c}a\:de\:intera\c{c}\~ao\:el\'etrica\:ou\:intensidade\:da\:for\c{c}a\:eletrost\'atica) =\:?\:(em\:N)$

$Q_A\:(carga\:puntual) = -2*10^{-6}\:C$

$Q_B\:(carga\:puntual) = -2*10^{-6}\:C$

$d\:(dist\^ancia\:da\:carga\:fonte) = 1\:m$

adote:  

$k\:(constante\:eletrost\'atica) = 9*10^9\:N*m^2*C^{-2}$

Solução:

$F = k* \dfrac{(Q_A)*(Q_B)}{d^2}$

$F = 9*10^9* \dfrac{(-2*10^{-6})*(-2*10^{-6})}{1^2}$

$F = 9*10^9* \dfrac{4*10^{-12}}{1}$

$F = 9*10^9*4*10^{-12}$

$F = 36*10^{-3}$

$\boxed{\boxed{F = 3.6*10^{-2}\:N}}\:\:\:ou\:\:\boxed{\boxed{F = 0.036\:N}}\end{array}}\qquad\checkmark$

Com base na Lei de Charles Augustin Coulomb, para a força de interação entre cargas puntuais, as forças de repulsão e atração dependem do produto de suas cargas serem maior que zero, no caso de cargas puntuais iguais e maiores que zero, a força entre essas cargas é de REPULSÃO, ou seja se repelem.

* para sinais iguais das cargas (positivo e positivo ou negativo e negativo)

$q_1*q_2 > 0\:\:(repuls\~ao)$

* para sinais opostos das cargas (positivo e negativo ou negativo e positivo)

$q_1*q_2 < 0\:\:(atra\c{c}\~ao)$

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Espero ter ajudado, saudações, DexteR! =)