Question

URGENTE!!! ALGUÉM ME AJUDAAA!!!

1. Três cargas pontuais A, B e C estão alinhadas, conforme
a figura abaixo. Se Qa = -2 μC , Qb = 5 μC e Qc = 8 μC,
qual é a intensidade da força elétrica resultante “sentida”
pela carga elétrica Qa.

Qa _____Qb______ Qc
20cm 10cm

F = (K. Q . Q)/d2
2. Determine a intensidade do campo elétrico de uma carga
de 7 μC em um ponto 10 cm de distância dessa carga.
E = (K. Q)/d2
3. Determine a energia potencial elétrica acumulada para
dois corpos pontuais com cargas elétricas de 3 μC e 9μC .
Ambos estão separados por 20 cm de distância.
Epe = (K. Q . Q)/d
4. Determine o potencial elétrico de uma carga elétrica de 5
nC a uma distância de 20 cm dessa carga. (1nC = 10-9C)
Pe = (K. Q)/d

Answer 1

As questões abordam a análise de diversas grandezas elétricas: força elétrica, campo elétrico, potencial elétrico e energia potencial elétrica. Vamos relembrar como calcular essas grandezas:

➯ Força elétrica:

$\boxed{\bf F = \dfrac{K \cdot Q \cdot q}{d^{2} } }$

sendo

➯ F = força elétrica, em Newtons (N);  

➯ Q e q = módulo das cargas elétricas, em Coulombs (C);

➯ K = constante eletrostática de valor 9 . 10⁹ N. m² / C;

➯ d = distância entre cargas, em metros;

➯ Campo elétrico variável:

                                               

                                               $\boxed{\bf E = \dfrac{K \cdot Q}{d^{2} } }$

                                           

Sendo:

➯ E = campo elétrico, em V/m ou N/m;  

➯ K = Constante eletrostática do meio, de valor 9 . 10⁹ N . m² / C  

➯ Q = valor da carga geradora do campo, em Coulomb;  

➯ d = distância do ponto, em metros;

➯ Energia potencial elétrica

                                         $\boxed{\bf Ep_e = \dfrac{K \cdot Q \cdot q}{d} }$            

sendo

➯ Epe = energia potencial elétrica, em Joules (J);

➯ K = Constante eletrostática do meio, de valor 9 . 10⁹ N . m / C²;

➯ Q e q = cargas elétricas envolvidas, em Coulombs (C);

➯ d = distância entre as cargas, em metros;

➯ Potencial elétrico:

                                            $\boxed{\bf V = \dfrac{K \cdot Q}{d} }$

sendo

➯ V = Potencial no ponto, em Volts (V);

➯ K = Constante eletrostática, de valor 9 . 10⁹ N . m² / C;

➯ Q = Carga elétrica, em Coulombs (C);

➯ d = distância entre a carga e o ponto, em metros;

Observe que a fórmula de potencial elétrico é muito próxima à de campo elétrico variável, com a diferença na distância: no campo elétrico, a distância é elevada ao quadrado. Por isso, cuidado para não confundir as duas fórmulas!

Vamos às questões.

• Questões:

1. A força elétrica resultante vale 3,85 N.

➯ Força de Qb em Qa:

$\bf F = \dfrac{K \cdot Q \cdot q}{d^{2} }$

$\bf F = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot 2 \cdot 10^{-6} \cdot 5 \cdot 10^{-6} }{(0,2)^{2} }$

$\bf F = \dfrac{90 \cdot 10^{-3}}{4 \cdot 10^{-2} }$

$\bf F = 22,5 \cdot 10^{-1}$

$\boxed {\bf F = 2,25 \ N}$

➯ Força de Qc em Qa:

$\bf F = \dfrac{K \cdot Q \cdot q}{d^{2} }$

$\bf F = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot 2 \cdot 10^{-6} \cdot 8 \cdot 10^{-6} }{(0,3)^{2} }$

$\bf F = \dfrac{144 \cdot 10^{-3}}{9 \cdot 10^{-2} }$

$\bf F = 16 \cdot 10^{-1}$

$\boxed {\bf F = 1,6 \ N}$

Ambas as forças são de atração. Tem mesma direção e sentido. Podemos somá-las:

$\bf F_r = F_a_b + F_a_c$

$\bf F_r =2,25 +1,6$

$\boxed {\bf F_r = 3,85 \ N }$

2. O campo elétrico vale 6,3 . 10⁶ N/C.

Vamos primeiro colocar as unidades de medida no padrão para depois substituir os valores na fórmula:

Carga: 7μC ➯ 7 . 10⁻⁶ C;

Distância: 10cm ➯  0,1m ➯  1 . 10⁻¹m;

Agora sim, substitua os valores na fórmula:

$\bf E = \dfrac{K \cdot Q}{d^{2} }$

$\bf E = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot 7 \cdot 10^{-6} }{(1 \cdot 10^{-1} ){2} }$

$\bf E = \dfrac{63 \cdot 10^{3}}{1 \cdot 10^{-2} }$

$\bf E = 63 \cdot 10^{5}$

$\boxed {\bf \bf E = 6,3 \cdot 10^{6} \ N/m}$

3. A energia potencial elétrica vale 1,215 J.

$\bf Ep_e = \dfrac{K \cdot Q \cdot q}{d}$

➯ Substitua os valores dados:

$\bf Ep_e = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot 3 \cdot 10^{-6} \cdot 9 \cdot 10^{-6} }{d}$

Observe que devemos usar a distância em metros, e não em centímetros. Para converter, basta dividir por 100.

$\bf Ep_e = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot 3 \cdot 10^{-6} \cdot 9 \cdot 10^{-6} }{0,2}$

➯ Faça os cálculos:

$\bf Ep_e = \dfrac{243 \cdot 10^{-3} }{2 \cdot 10^{-1} }$

$\bf Ep_e = 121,5 \cdot 10^{-2}$

$\boxed {\bf Ep_e = 1,215 \ J}$

4. O potencial elétrico vale 225V.

$\bf V = \dfrac{K \cdot Q}{d}$

$\bf V = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot 5 \cdot 10^{-9} }{d}$

Observe que devemos usar a distância em metros, e não em centímetros. Para converter, basta dividir por 100.

$\bf V = \dfrac{9 \cdot 10^{9} \cdot 5 \cdot 10^{-9} }{0,2}$

$\bf V = \dfrac{45 }{2 \cdot 10^{-1} }$

$\bf V = 22,5 \cdot 10^{1}$

$\boxed {\bf V = 225 \ V}$

Saiba mais sobre força elétrica em:

https://brainly.com.br/tarefa/42962753

Saiba mais sobre campo elétrico em:

https://brainly.com.br/tarefa/47169021

Saiba mais sobre energia potencial elétrica em:

brainly.com.br/tarefa/10373704

Saiba mais sobre potencial elétrico em:

https://brainly.com.br/tarefa/46902557

Espero ter ajudado!