Question

Sejam duas cargas puntiformes Q1=18uC e Q2=-12uC no vácuo. Se a distância entre elas for de 60cm, assinale a alternativa correta. Considere ko=9.10^9 (Sistema Internacional).
A) 5,4N de atração
B) 5,4N de repulsão
C) 54N de repulsão
D) 54N de atração
E) 540N de atração

Answer 1

Resposta:

Letra A: Força = 5,4N e atrativa

Explicação:

Dados:

Carga 1: $Q_1 = 18\,\mu \text{C} = 18\times10^{-6} \text{C}$,

Carga 2: $Q_2 = -12\,\mu \text{C} = 12\times10^{-6} \text{C}$,

Distância: $d = 60\,\text{cm} = 60\times10^{-2}\text{m} = 0,6\,\text{m}$,

Constante de Coulomb: $k_0 = 9\times10^9\,\frac{\text{N}^2\text{m}^2}{\text{C}^2}$,

Lei de Coulomb: $F = k_0\frac{Q_1Q_2}{d^2}$.

A primeira coisa a ser observada é que as cargas 1 e 2 possuem sinais contrários: a carga 1 é positiva e a carga 2 é negativa, e cargas com sinais opostos se atraem, logo as únicas alternativas possíveis são A, D e E. Agora precisamos achar a força, para isso basta substituir os valores numéricos na Lei de Coulomb, vejamos como fica:

$F = 9\times10^9\times\frac{18\times10^{-6}\times12\times10^{-6}}{(0,6)^2} = \frac{9\times18\times12}{0,36}\times10^{9-6-6} = 5400\times10^{-3}\,\text{N}$,

Ou seja, a força é: $F = 5400\times10^{-3}\,\text{N}$, ou, como o 10 está elevado à -3, a vírgula "anda" três casas para a esquerda, logo: $F = 5,4\,\text{N}$. A resposta correta é a letra (A).

_____Comentário____

Observe que no cálculo da força eu não coloquei o sinal de menos da carga Q2, não está errado !, o ponto é que só nos interessa o módulo da força pois já sabemos que ela é atrativa.