Uma carga pontual Q1=10 C encontra-se a uma distância de 10^-4 m de uma outra carga pontual Q2=-20 C. a) Qual o módulo da força eletrostática entre as duas cargas? b) A força entre as duas cargas é atrativa ou repulsiva?
Resposta: a) 1,798 times 10^20 N
b) atrativa

Passo 1

Vamos resolver um problema sobre a interação entre duas cargas elétricas. Temos duas cargas pontuais: Q1=10 C e Q2=-20 C, que estão separadas por uma distância de 10^-4 m. Precisamos encontrar o módulo da força eletrostática entre elas e determinar se essa força é atrativa ou repulsiva. Para isso, vamos usar a Lei de Coulomb.

Passo 2

A Lei de Coulomb nos ajuda a calcular a força entre duas cargas elétricas. A fórmula é:
F = k cdot |Q1 cdot Q2|d^2
Onde:
  • F é a força eletrostática,
  • k é a constante de Coulomb ( 8,988 times 10^9 N cdot m^2/C^2),
  • Q1 e Q2 são as magnitudes das cargas,
  • d é a distância entre as cargas.

Passo 3

Vamos substituir os valores na fórmula:
F = 8,988 times 10^9 cdot 10 times 20(10^-4)^2
Primeiro, calculamos o produto das cargas:
10 times 20 = 200 C^2
Depois, calculamos o quadrado da distância:
(10^-4)^2 = 10^-8 m^2
Agora, substituímos de volta na fórmula:
F = 8,988 times 10^9 cdot 20010^-8 = 8,988 times 10^9 cdot 2 times 10^10 = 1,798 times 10^20 N

Passo 4

Para determinar se a força é atrativa ou repulsiva, observamos os sinais das cargas:
  • Q1 é positiva ( 10 C),
  • Q2 é negativa ( -20 C).
Como uma carga é positiva e a outra é negativa, elas se atraem. Portanto, a força é atrativa.

Resposta

a) 1,798 times 10^20 N
b) atrativa

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