Question

UFPE) O gráfico abaixo representa a força F

entre duas cargas pontuais positivas de mesmo

valor, separadas pela distância r. Determine o

valor das cargas, em unidades de 10-9

C. ​

*URGENTE*

Answer 1

Q = 5 x 10⁻⁹ C

De acordo com a Lei de Coulomb, a força de interação, de atração ou de repulsão entre duas partículas eletrizadas pode ser calculada pela seguinte expressão -

F = K · Q1Q2/d²

Onde:

F → é a força elétrica entre as cargas

k → é a constante eletrostática no vácuo →  (9 x 10⁹ N.m²/C²)

Q → carga elétrica

d → distância

Analisando o gráfico, quando F = 2,5x10⁻⁸ N, d = 3 metros.

Como as duas cargas possuem o mesmo módulo,

F = KQ²/d²

2,5x10⁻⁸ = 9 x 10⁹ Q²/3²

2,5x10⁻⁸ = 9 x 10⁹ Q²/9

22,5x10⁻⁸ =  9 x 10⁹ Q²

Q² =  22,5x10⁻⁸ /9 x 10⁹

Q² = 25x10⁻¹⁸

Q = 5 x 10⁻⁹ C

Answer 2

Considerando as duas cargas elétricas descritas e o gráfico na imagem em anexo, temos que o valor das cargas em unidades de $10^{-9}$ (μC) é 5.

Para chegar a essa resposta, deve-se entender os conceitos por trás da Lei de Coulomb.

Lei de Coulomb

• A Lei de Coulomb afirma que a força eletrostática entre duas cargas elétricas é proporcional ao módulo das cargas elétricas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.
• Matematicamente: F = KQ1Q2/d²
• K é a constante eletrostática no vácuo. Ela é dada por 9 x 10⁹ N.m²/C².

De posse dessas informações, é possível calcular o que se pede.

Analisando o gráfico, temos que quando F = 2,5 x $10^{-8}$ N, d = 3 m, logo:

F = KQ²/d²

2,5 x $10^{-8}$ = 9 x 10⁹ x Q²/3²

Q² = 25 x $10^{-18}$

Q = 5 x $10^{-9}$

Q = 5 μC

Aprenda mais sobre a Lei de Coulomb aqui:

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