Enunciado

De acordo com a Lei de Coulomb, a força F de atração entre duas cargas pontuais positiva e negativa é inversamente proporcional ao quadrado da distância x entre elas

(a) Supondo que a força de atração entre as cargas seja de 0,0005 newton quando a distância entre elas for de 0,3 metro, encontre a constante de proporcionalidade (com unidades apropriadas).

(b) Encontre a força de atração das cargas pontuais quando elas estiverem a 3 metros uma da outra

(c) Faça um gráfico da força versus distância para as duas cargas.

(d) O que acontece com a força se as partículas ficarem cada vez mais perto uma da outra? O que acontece se ficarem cada vez mais longe uma da outra?

Passo 1

(a) Se a força é inversamente proporcional ao quadrado da distância, nós temos essa relação entre elas:

F = k x 2

Podemos isolar a constante:

k = F x 2

Como temos F = 0,0005   N e x = 0,3   m :

k = 0,0005   N ∙ 0,3 2   m 2

k = 0,000045   N ∙ m 2

Passo 2

(b) Aqui, vamos apenas usar a fórmula:

F = k x 2

Queremos F , se x = 3   m :

F = 0,000045 3 2

F = 0,000005   N

Passo 3

(c) Para fazer o gráfico da força versus distância, vamos plotar a fórmula.

F x = k x 2 = 0,000045 x 2

O gráfico fica assim:

Passo 4

(d) Pelo gráfico, a gente pode ver que quanto mais perto as duas partículas estão, mais forte será a força de atração entre elas. O problema é que temos uma assíntota vertical em x = 0 , pois temos uma divisão por 0 :

F = k 0

E, conforme afastamos as partículas, a força diminui, tendendo a 0 .

E isso bate com a proporcionalidade que vimos lá no início: a força é inversamente proporcional ao quadrado da distância.

Resposta

(a)   k = 0,000 0 45   N ∙ m 2

(b) F = 0,000005   N

(c)

(d) A força aumenta. A força diminui.

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Determine o domínio das funções.y = x - (1)/(x)
Determine o domínio das funções.y = sqrt((x)/(x + 1))
Sejam g (x) = x - 3 e f (x) = {[[(x^2 - 9)/(x + 3) , s e x != - 3],[k , x = - 3]]) .Calcule k tal que f (x) = g ( x ) para todo x .
Para cada item f + g , f - g , f * g , (f)/(g) , f @ g , g @ f , k * f , onde k é uma constante.f (x) = 3 x - 2 , g (x) = | x |
Sabendo que f = g ∘ h , nos itens a ,c ,e( d ) encontre a função h , e na ( b ) a função g . f x = x - 2 , h x = x - 2