Duas cargas puntiformes q1=5,0 nC e q2=-3,0 nC estão separadas por 35 cm . Qual é a energia potencial do par?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem duas cargas puntiformes, uma de q1=5,0 nC e outra de q2=-3,0 nC, separadas por 35 cm. O que precisamos descobrir é a energia potencial desse par de cargas. Para isso, vamos usar a fórmula da energia potencial elétrica entre duas cargas.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as unidades para facilitar os cálculos:
  • NanoCoulombs (nC) para Coulombs ©:
    q1 = 5,0 , nC = 5,0 times 10^-9 , C
    q2 = -3,0 , nC = -3,0 times 10^-9 , C
  • Centímetros para Metros:
    r = 35 , cm = 0,35 , m

Passo 3

A fórmula para a energia potencial elétrica ( U) entre duas cargas é:
U = k cdot q1 cdot q2r
Onde:
- k é a constante eletrostática, aproximadamente 8,988 times 10^9 , N m^2/C^2
- q1 e q2 são as cargas em Coulombs
- r é a distância entre as cargas em metros

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
U = 8,988 times 10^9 , N m^2C^2 cdot (5,0 times 10^-9 , C) cdot (-3,0 times 10^-9 , C)0,35 , m

Passo 5

Primeiro, multipliquemos as cargas:
(5,0 times 10^-9 , C) cdot (-3,0 times 10^-9 , C) = -15,0 times 10^-18 , C^2
Então, substituindo de volta:
U = 8,988 times 10^9 cdot -15,0 times 10^-180,35

Passo 6

Calculando o denominador:
-15,0 times 10^-180,35 = -42,857 times 10^-18 , C^2/m
Multiplicando pela constante:
U = 8,988 times 10^9 cdot (-42,857 times 10^-18)
U approx -385,7 times 10^-9 , J

Resposta

A energia potencial do par de cargas é aproximadamente -3,86 times 10^-7 , J.

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