Física, perguntado por brunabarbosa1530, 5 meses atrás

É URGENTEEEEEEE!!!!!!!!

1- Duas cargas idênticas de 5µC encontram-se no vácuo a uma distancia de 30cm, qual a intensidade da força de interação entre as cargas? Use: Kvácuo = 9,8 109 N/m2

Soluções para a tarefa

Respondido por Buckethead1

A Força de interação entre as duas cargas é de aproximadamente 2,722 Newtons.

Para esse exercício utilizaremos a Lei de Charles Augustin Coulomb, ou simplesmente, Lei de Coulomb, a qual diz que a força elétrica é proporcional ao valor absoluto do produto das cargas envolvidas ( Fᴇʟ ∝ | Q ⋅ q | ) e inversamente proporcional ao quadrado da distância ( Fᴇʟ ∝ 1/d² ).

$\huge \underline{ \boxed{\tt F_{EL} = k_0 \cdot \dfrac{|Q\cdot q|}{d^2}}}$

Tal que, considerando as unidades no Sistema Internacional S.I.:

Fᴇʟ = Força elétrica - [ N, Newtons ];
k₀ = Constante eletrostática no vácuo - [ N/m² ];
Q e q = Cargas elétricas - [ C, Coulomb ];
d = distância entre as cargas - [ m, metros ]

Note que μ ( micro ) representa um submúltiplo equivalente a 10⁻⁶. Perceba também que as distâncias no S.I. são dadas em metros, portanto devemos converter 30cm para metros. Para fazer isso é bem simples, se você tiver uma visão apurada perceberá que apenas dividindo por 100 conseguirá converter. Outra forma de ver é por meio de uma regra de 3, em que você pode pegar um caso simples como 1 metro sendo igual a 100 centímetros e relacionar com a distância que você quer converter, haja visto que são grandezas diretamente proporcionais.

$\displaystyle \Large \tt 1 \, m \longrightarrow 100 \, cm \\\displaystyle \Large \tt x \,m \longrightarrow 30 \, cm \: \: \\ \displaystyle \Large \tt 100x = 30 \: \: \: \: \: \: \: \: \\\displaystyle \Large \tt x = \dfrac{30}{100} \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \\ \displaystyle \red{ \Large \tt \therefore x = 0,3 \, m} \: \: \: \: \: \:$

Você pode montar uma tabela como essas também, caso prefira

$\underline{\boxed{\tt \begin{array}{c} \tt Km\stackrel{ \times 10}{ \rightarrow}Hm \stackrel{ \times 10}{ \rightarrow}Dam\stackrel{ \times 10}{ \rightarrow}m \stackrel{ \times 10}{ \rightarrow}dm\stackrel{ \times 10}{ \rightarrow} cm\stackrel{ \times 10}{ \rightarrow} mm \\ \\ \tt Km\stackrel{ \div 10}{ \leftarrow}Hm \stackrel{ \div 10}{ \leftarrow}Dam\stackrel{ \div 10}{ \leftarrow}m \stackrel{ \div 10}{ \leftarrow}dm\stackrel{ \div 10}{ \leftarrow} cm\stackrel{ \div 10}{ \leftarrow} mm \end{array}}}$

Bem, sabendo dessas informações, podemos apenas substituir na expressão que define força elétrica:

$\large \tt F_{EL} = 9,8 \times 10^{9} \cdot \dfrac{|5 \times 10^{ - 6} \cdot 5 \times 10^{ - 6}|}{0,3^2} \\ \\ \large \tt F_{EL} = 9,8 \times 10^{9} \cdot \dfrac{|(5 \times 10^{ - 6})^{2} |}{0,3^2} \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \\ \\ \large \tt F_{EL} = 9,8 \times 10^{9} \cdot \dfrac{2,5 \times 10^{ - 11} }{0,3^2} \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \\ \\\large \tt F_{EL} = \dfrac{0,245}{0,09} \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \: \\ \\ \large \red{\underline{\boxed{\tt \therefore\:F_{EL} \approx 2,722\,N}}}$