Question

Sabendo-se que duas cargas elétricas são idênticas, Q= 8x10^-6 C, penduradas por um fio de comprimento l= 40 cm que faz com a vertical um angulo q= 30º. Neste caso, o módulo da força F é igual a: EXPLIQUE DETALHADAMENTE

Answer 1

Resposta:

F=72.10^2

Explicação:

F=K.Q/d^2

F=9.10^9x8.10^-6/(40.10^-2)^2

F=72.10^2

Answer 2

Olá, vamos direto para a explicação e tiramos o resultado na conclusão final:

O enunciado não diz, mas considerarei que as duas cargas estão com o fio penduradas em um mesmo ponto, já que ambas tem o mesmo sinal e irão se repelir.

Com isso, vamos para a análise. Se ambas formam 30° com a vertical, há uma que está para um lado 30° em relação à vertical e outra para outro lado 30° em relação a esta mesma vertical. Por isso, temos que o ângulo entre os fios é de 2.30° = 60°. Sendo assim, se os dois fios tem o mesmo comprimento l=40cm, há, claramente, um triângulo equilátero nessa representação, pois temos 60° no vértice do topo e os vértices da base são iguais, portanto:

180-60 = 120° restantes para os dois ângulos da base.

como os ângulos da base são iguais -> 2x = 120° -> x = 60°

se todos os ângulos são 60°, temos um triângulo equilátero de lado l.

Como l = 40cm, a distância entre as duas cargas equivale a 40cm (0,4m, pois lembre-se que na fórmula este valor precisa estar em metros) e, agora, podemos jogar na fórmula da força elétrica.

Como $F_{el} = \frac{K.|Q.Q|}{d^2}$:

$F_{el} = \frac{K.|(8.10^{-6})^2 |}{0,4^2}$

$F_{el} = \frac{K.|64.10^{-12} |}{16.10^{-1}}$

$F_{el} = \frac{K.4.10^{-12}}{10^{-1}}$

$F_{el} = 4.10^{-11}.K$

Em que K = constante eletrostática do meio. Em caso de K = 0,082, considerado para o vácuo, temos que a força elétrica vale:

$F_{el} = 4.10^{-11}.0,082$

$F_{el} = 3,28.10^{-12}$

É isso!!! Bons estudos!