Question

Uma esfera recebe respectivamente cargas iguais a 30 μC e -10μC, separadas por uma distância de 10 cm. Calcule a força de atração entre elas. (Obs: μ = 10-6 )

Answer 1

Após as resoluções concluímos que o valor da força de atração entre elas é de  F = 270 N.

Força elétrica é força que uma carga elétrica exerce sobre outra que a interação de atração ou repulsão.

Lei de Coulomb:

'' A força entre duas partículas eletricamente carregadas é diretamente proporcional ao módulo de suas cargas e é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.''

A equação que relaciona a intensidade da força elétrica:

$\Large \boxed{ \displaystyle \text { \mathsf{ F = k_0 \cdot \dfrac{|Q|\cdot|q|}{d^2} } } }$

Sendo que:

F →  força eletrostática [ N ];

k_0 → constante dielétrica do vácuo [ N.m²/C² ];

Q → carga elétrica [ C ];

q → carga elétrica de prova  [ C ];

d → distância entre as cargas [ m ].

Dados fornecidos pelo enunciado:

$\Large \displaystyle \text { \mathsf{ \begin{cases}\sf Q = 30\: \mu C= 30\cdot 10^{-6} \: C \\ \sf q = - 10 \: \mu C = - 10\cdot 10^{-6} \: C \\ \sf d = 10 \: cm = 0{,} 10\: m \\ \sf F = \: ?\: N \\ \sf 9 \cdot 10^9 \: N \cdot m^2/C^2 \end{cases} } }$

Utilizando a lei de Coulomb para calcularmos o módulo da força elétrica que age sobre as cargas:

$\Large\displaystyle \text { \mathsf{ F = k_0 \cdot \dfrac{Q\cdot q }{d^2} } }$

$\Large\displaystyle \text { \mathsf{ F = 9 \cdot 10^9 \cdot \dfrac{30 \cdot 10^{-6} \cdot 10 \cdot 10^{-6} }{(0{,}10)^2} } }$

$\Large\displaystyle \text { \mathsf{ F = 9 \cdot 10^9 \cdot \dfrac{300 \cdot 10^{-12} }{0{,}01} } }$

$\Large\displaystyle \text { \mathsf{ F = 9 \cdot 10^9 \cdot 3 \cdot 10^{-8} } }$

$\Large \boldsymbol{ \displaystyle \sf F = 270\: N }$

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