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Soluções para a tarefa
1) Fₑ = 1,125 · 10¹¹ N
2) Fₑ = 1 · 10² N
3) Fₑ = 9· 10² N
(Como as cargas possuem o mesmo sinal, a força é de repulsão ←→)
4)
a) A intensidade da força será a mesma em qualquer das inversões que houver. Entretanto, se as cargas já possuíam sinais opostos, a força era de atração e com a inversão do sinal de uma delas passou a ser de repulsão.
Se os sinais das cargas eram iguais, a força era de respulsão e com a inversão do sinal de uma delas passou a ser uma força de atração.
b) 
(Quatro vezes menor que a primeira)
5) Fₑ = 2,4 · 10⁻⁴ N → Letra D
Explicação:
Força eletrostática cargas puntiformes é dada por:
Onde:
Fₑ = força eletrostática (N)
k = constante no vácuo (N·m²/C²)
Q = carga qualquer (C)
q = carga qualquer (C)
d = distância (m)
---------------------------------------
1)
Fₑ = ?
Q = 10 C
q = 5 C
k = 9 · 10⁹ N·m² / C²
d = 2 m
Fₑ = (9· 10⁹ |10 · 5 |) / 2²
Fₑ = 9 · 10⁹ × 50 / 4
Fₑ = 450 · 10⁹ / 4
Fₑ = 112,5 · 10⁹
Fₑ = 1,125 · 10¹¹ N
---------------------------------------
2)
Fₑ = ?
Q = 8 μC = 8 · 10⁻⁶ C
q = 5 μC = 5 · 10⁻⁶ C
k = 9 · 10⁹ N·m² / C²
d = 6 cm = 6 · 10⁻² m
Fₑ = (9· 10⁹ |8 · 10⁻⁶ × 5 · 10⁻⁶ |) / (6 · 10⁻²)²
Fₑ = 9 · 10⁹ | 40 · 10⁻¹² | / 36 · 10⁻⁴
Fₑ = 360 · 10⁻³ / 36 · 10⁻⁴
Fₑ = 10 · 10¹
Fₑ = 100 N
ou
Fₑ = 1 · 10² N
---------------------------------------
3)
Fₑ = ?
Q = 8 μC = 8 · 10⁻⁶ C
q = 5 μC = 5 · 10⁻⁶ C
k = 9 · 10⁹ N·m² / C²
d = 2 cm = 2 · 10⁻² m
Fₑ = (9· 10⁹ |8 · 10⁻⁶ × 5 · 10⁻⁶ |) / (2 · 10⁻²)²
Fₑ = 9 · 10⁹ | 40 · 10⁻¹² | / 4 · 10⁻⁴
Fₑ = 360 · 10⁻³ / 4 · 10⁻⁴
Fₑ = 90 · 10¹
Fₑ = 900 N
ou
Fₑ = 9· 10² N
(Como as cargas possuem o mesmo sinal, a força é de repulsão ←→)
---------------------------------------
4)
a) A intensidade da força será a mesma em qualquer das inversões que houver. Entretanto, se as cargas já possuíam sinais opostos, a força era de atração e com a inversão do sinal de uma delas passou a ser de repulsão.
Se os sinais das cargas eram iguais, a força era de respulsão e com a inversão do sinal de uma delas passou a ser uma força de atração.
b) Será quatro vezes menor. Ou seja, se antes era F, com o dobro da distância, a nova intensidade será F / 4
---------------------------------------
5)
Essa, se tivesse uma outra opção semelhante a resposta que achei iria ficar complicado, afinal não estou conseguindo visualizar os expoentes, porém deu para saber qual que é a alternativa pela notação científica.
Fₑ = ?
Q = 4 · 10⁻¹⁶ C (parece -16 no exp)
q = 6 · 10⁻¹⁶ C (Aqui também)
k = 9 · 10⁹ N·m² / C² (esse é fixo, sem problemas)
d = 3 · 10⁻⁹ m (parece ser -9 no exp)
Fₑ = (9· 10⁹ |4 · 10⁻¹⁶ × 6 · 10⁻¹⁶ |) / (3 · 10⁻⁹)²
Fₑ = 9 · 10⁹ | 24 · 10⁻³² | / 9 · 10⁻¹⁸
Fₑ = 1 · 10⁹ × 24 · 10⁻³² / 1 · 10⁻¹⁸
Fₑ = 24 · 10⁻³² · 10⁹ · 10¹⁸
Fₑ = 24 · 10⁻³² · 10²⁷
Fₑ = 24 · 10⁻⁵
Fₑ = 2,4 · 10⁻⁴ N
Letra → D (A certeza vem de haver apenas uma opção com 2,4, afinal não consigo confirmar o expoente pela qualidade dessa imagem)
Espero que eu tenha ajudado.
Bons estudos ! ^^
Explicação:
Vamos lá!
Para essas questões, vamos usar a fórmula de força elétrica: F = K . Q . q / d²
Dicas:
. Use a carga em Coulombs;
.Use a distância em metros;
.Transforme tudo que puder para notação científica. Não use frações e decimais;
Agora sim:
1. F = 9 . 10⁹ . 10 . 5 / 2²
F = 45 . 10¹⁰ / 4
F = 11, 25 N
2. F = 9 . 10 ⁹ . 8 . 10 -⁶ . 5 . 10 -⁶ / ( 0,06 )²
F = 360 . 10 -³ / ( 6 . 10 -²)²
F = 36 . 10 -² / 36 . 10 -⁴
F = 1 . 10 ² N ( a força é dada em módulo, não importa se é repulsão ou atração).
3. F = 9 . 10⁹ . 8 . 10 -⁶ . 5 . 10 -⁶ / ( 0,02)²
F = 360 . 10 -³ / ( 2 . 10 -²)²
F = 36 . 10 -² / 4 . 10 -⁴
F = 9 . 10 ² N
Como as duas cargas são puntiformes, ou seja, iguais, a força é repulsiva.
4.
a. O módulo da força não depende do sinal das cargas, isso porque a força elétrica não tem sinal, as cargas são usadas na fórmula em módulo. O sinal só interfere no sentido da força. Se, ao inverter o sinal da carga, ambas ficarem com mesmo sinal, a força vira repulsiva. Se ficarem com sinais opostos, fica atrativa.
b. A distância é inversamente proporcional à força. Isso significa que quanto mais distante, menos força. Se a distância dobrar, como ela é ao quadrado, a força será 4x menor.
5. F = 9 . 10⁹ . 4 . 10 -¹⁶ . 6 . 10 -¹⁶ / ( 3 . 10 -⁸)²
F = 9 . 24 . 10 -²³ / 9 . 10 -¹⁶
F = 24 . 10 -⁷ N
obs.: não sei se o expoente da distância na última questão é - 8 mesmo. Se não for, deixa nos comentários que eu corrijo.
Espero ter ajudado!