Duas cargas pontuais são colocadas sobre o eixo
e estāo separadas por uma distância
, onde
está na origem e
. Sendo
e
, determine:
a) A força entre as cargas. (
)
a) A força entre as cargas. (
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o problema está pedindo. Temos duas cargas elétricas pontuais posicionadas ao longo do eixo
. A distância entre elas é
(ou
). A carga
está na origem e a carga
está no ponto
. 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:
Onde:
-
é a força entre as cargas, -
é a constante eletrostática ( ), -
e são as magnitudes das cargas, -
é a distância entre as cargas.
Passo 3
Primeiro, vamos converter as unidades das cargas de microcoulombs (
) para coulombs (
):
A distância
já está em metros:
Passo 4
Agora, vamos aplicar a Lei de Coulomb usando os valores que temos:
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:
Substituindo de volta na fórmula:
Passo 6
Como uma das cargas é negativa, a força será de atração. Portanto, a força entre as cargas é de aproximadamente
na direção de
em relação a
.
Resposta
A força entre as cargas é de aproximadamente
, atuando atrativamente.