Calcule o módulo, a direção e o sentido da força de interação eletrostática entre duas partículas com cargas . A primeira partícula está na origem do sistema cartesiano e a segunda na posição . Considere que elas estão no vácuo.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o módulo, a direção e o sentido da força eletrostática entre duas cargas: uma de na origem do sistema cartesiano e outra de localizada em . Vamos usar a Lei de Coulomb, que descreve como duas cargas interagem entre si no vácuo.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as unidades de microcoulombs e centímetros para unidades padrão do Sistema Internacional (SI).
Sabemos que:
Então:

Passo 3

Vamos aplicar a Lei de Coulomb para calcular a força eletrostática entre as duas cargas. A Lei de Coulomb é dada por:
onde:
  • é o módulo da força,
  • é a constante eletrostática,
  • e são as cargas,
  • �� a distância entre elas.

Passo 4

Substituindo os valores na fórmula:
Calculando o numerador:
E o denominador:
Então:

Passo 5

Agora, vamos determinar a direção e o sentido da força. Como as cargas são de sinais opostos ( e ), a força será de atração. Isso significa que a força atua na direção de uma carga para a outra.

Resposta

A força eletrostática entre as duas partículas tem módulo de aproximadamente , atua na direção conectando as duas cargas e tem sentido de atração, ou seja, puxa a partícula positiva em direção à partícula negativa.

Exercícios relacionados

Uma partícula de carga 6 nC está sobre o eixo y na posição y , uma segunda partícula de carga 4 nC está sobre o eixo x na posição . Calcule a força eletrostática exercida sobre uma partícula de carga -2 nC situada na origem do sistema cartesiano.
Quarta Questão -25 pontos: no espaço livre, é dada por , onde e a sāo constantes positivas. Determine:
d) A energia total armazenada na caıga (ou, equivalentemente, em seu campo elétrico), na região (7 pontos).
Considere duas esferas com cargas positivas , situadas no plano cartesiano nas seguintes posições e . Calcule o módulo, direção e sentido da força eletrostática que age numa terceira esfera situada na origem do sistema e com carga de -3 nC .
Uma partícula de carga está sobre o eixo y na posição , uma segunda partícula de carga 4 está sobre o eixo x na posição , uma terceira partícula de carga está no ponto ( ). Calcule a força eletrostática exercida sobre uma partícula de carga que está na origem do sistema cartesiano.