Duas cargas pontuais são colocadas sobre o eixo x e estāo separadas por uma distância L=50,0 cm, onde q1 está na origem e q2 em x=L. Sendo q1=1,50 mu C e q2=-2,00 mu C, determine:
a) A força entre as cargas. ( 1,0 pts )

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o problema está pedindo. Temos duas cargas elétricas pontuais posicionadas ao longo do eixo x. A distância entre elas é L = 50,0,cm (ou 0,5,m). A carga q1 = 1,50,muC está na origem e a carga q2 = -2,00,muC está no ponto x = L. Nosso objetivo é determinar a força elétrica entre essas duas cargas.
Para resolver isso, vamos usar a Lei de Coulomb, que descreve a força entre duas cargas elétricas.

Passo 2

A Lei de Coulomb nos diz que a força elétrica entre duas cargas pontuais é dada por:
F = k cdot |q1 cdot q2|d^2
Onde:
  • F é a força entre as cargas,
  • k é a constante eletrostática ( k = 8,988 times 10^9, N·m²/C²²²),
  • q1 e q2 são as magnitudes das cargas,
  • d é a distância entre as cargas.

Passo 3

Primeiro, vamos converter as unidades das cargas de microcoulombs ( muC) para coulombs ( C):
q1 = 1,50,muC = 1,50 times 10^-6,C
q2 = -2,00,muC = -2,00 times 10^-6,C
A distância d já está em metros:
d = 0,5,m

Passo 4

Agora, vamos aplicar a Lei de Coulomb usando os valores que temos:
F = k cdot |q1 cdot q2|d^2 = 8,988 times 10^9, N·m²C² cdot |1,50 times 10^-6,C cdot (-2,00 times 10^-6,C)|(0,5,m)^2 ²²
Note que usamos o valor absoluto das cargas porque a força depende apenas das magnitudes das cargas na fórmula.

Passo 5

Calculando os valores dentro da fórmula:
|q1 cdot q2| = |1,50 times 10^-6 cdot (-2,00 times 10^-6)| = 3,00 times 10^-12,C² ²
d^2 = (0,5,m)^2 = 0,25,m² ²
Substituindo de volta na fórmula:
F = 8,988 times 10^9, N·m²C² cdot 3,00 times 10^-12,C²0,25,m² = 8,988 times 10^9 cdot 1,20 times 10^-11 = 1,0786 times 10^-1,N ²²²²

Passo 6

Como uma das cargas é negativa, a força será de atração. Portanto, a força entre as cargas é de aproximadamente 0,108,N na direção de q2 em relação a q1.

Resposta

A força entre as cargas é de aproximadamente 0,108,N, atuando atrativamente.

Exercícios relacionados