Question

Um sistema físico é formado por duas esferas condutoras idênticas com cargas iniciais 2 C e 8 C que estão há 1 m de distância uma da outra. Em seguida são colocadas em contato e separadas novamente. Considere que a carga total do sistema se conservou neste processo. Qual deve ser a distância que elas devem estar, após o contato, para que a força elétrica entre elas continue como antes?

Answer 1

Resposta: d' = 1,25 m

De acordo com a Lei de Coulomb, a força de interação 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)

Q1 e Q2 → carga elétrica

d → distância

Considerando o Princípio da Conservação das Cargas, após a eletrização por contato a carga total foi igualmente distribuída para as esferas idênticas.

Q1 = Q2 = (2 + 8)/2 = 5C

F = F'

K · Q1Q2/d² = K · Q1Q2/d'²

2·8/1² = 5·5/d'²

16 = 25/d'²

d'² = 25/16

d' = 1,25 m