23.2.1 Lei de Coulomb
E 23-1
Qual seria a força eletrostática entre duas cargas de 1 Coulomb separadas por uma distância de (a) 1.0 me (b) 1.0 km se tal configuração pudesse ser estabelecida?
- (a)
.
(b)
.
E 23-1
Qual seria a força eletrostática entre duas cargas de 1 Coulomb separadas por uma distância de (a) 1.0 me (b) 1.0 km se tal configuração pudesse ser estabelecida?
(b)
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre a Lei de Coulomb, que nos ajuda a calcular a força elétrica entre duas cargas. Aqui, temos duas cargas de 1 Coulomb cada, separadas por duas distâncias diferentes: 1.0 metro e 1.0 quilômetro. Para resolver isso, vamos precisar da fórmula da Lei de Coulomb e entender como aplicar as unidades corretamente.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da fórmula da Lei de Coulomb:
Onde:
-
é a força eletrostática entre as cargas, -
é a constante de Coulomb, que vale aproximadamente , -
e são as cargas elétricas, -
é a distância entre as cargas.
Passo 3
Vamos calcular a força para a primeira parte da questão, onde a distância
é 1.0 metro.
Plugando os valores na fórmula:
Simplificando:
Então, a força eletrostática é
Newtons quando as cargas estão separadas por 1 metro.
Passo 4
Agora, vamos calcular para a segunda parte, onde a distância
é 1.0 quilômetro. Primeiro, precisamos converter quilômetros para metros, já que a fórmula usa metros:
Agora, substituímos na fórmula:
Simplificando os cálculos:
Portanto, a força eletrostática é
Newtons quando as cargas estão separadas por 1 quilômetro.
Resposta
(a) A força eletrostática é
.
(b) A força eletrostática é
.