Question

Usando a lei de coulomb, calcule a força elétrica de duas partículas carregadas com cargas de 25C e que estão afastadas uma da outra por uma distância de 6 cm no vácuo.

Answer 1

Olá, boa tarde.

Para resolvermos esta questão, devemos nos relembrar de algumas propriedades estudadas sobre eletrostática.

Sejam duas partículas de cargas $Q_1$ e $Q_2$, separadas no vácuo por um distância $d$, em metros. A força elétrica que age sobre as partículas pode ser calculada pela fórmula: $F=\dfrac{K\cdot |Q_1|\cdot |Q_2|}{d^2},~K=9\cdot10^9~\dfrac{N\cdot m^2}{C^2}$.

Então, sejam duas partículas carregadas positivamente, sendo $Q_1=Q_2=25~C$. Devemos determinar a força elétrica que age sobre as partículas, separadas por uma distância de $6~cm$ no vácuo.

Primeiro, convertemos a unidade de medida da distância para metros, dividindo por $100$:

$d=\dfrac{6}{100}=6\cdot10^{-2}$

Substituindo os dados na fórmula, teremos:

$F=\dfrac{9\cdot10^9\cdot|25|\cdot|25|}{(6\cdot10^{-2})^2}$

Calcule os módulos dos números e a potência

$F=\dfrac{9\cdot10^9\cdot25\cdot25}{36\cdot10^{-4}}$

Multiplique os valores e simplifique a fração por um fator $9$

$F=\dfrac{625\cdot10^9}{4\cdot10^{-4}}$

Multiplique a fração por $\dfrac{10^4}{10^4}$ e calcule-a

$F=\dfrac{625\cdot10^{13}}{4}\\\\\\ F = 1.5625\cdot10^{15}~N$

Esta é a intensidade da força elétrica que age sobre as partículas.