Duas cargas puntiformes têm uma carga total igual a 200 mC e estão separadas por
. (b) Determine a força em cada partícula se a carga de cada uma for de 100 mC .
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre duas cargas puntiformes, ou seja, cargas pontuais, que juntas somam 200 mC e estão separadas por 0,600 metros. A gente precisa descobrir qual é a força que atua em cada uma delas quando cada carga tem 100 mC. Vamos usar a Lei de Coulomb para resolver isso, que descreve a força entre duas cargas elétricas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da Lei de Coulomb, que diz que a força elétrica entre duas cargas é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A fórmula é:
Onde:
-
é a força entre as cargas, -
é a constante eletrostática ( ), -
e são as cargas, -
é a distância entre elas.
Passo 3
Agora, vamos identificar os valores que temos:
- Cada carga
e vale 100 mC, que é igual a C, - A distância
entre elas é 0,600 m.
Passo 4
Substituindo esses valores na fórmula da Lei de Coulomb:
Passo 5
Vamos calcular passo a passo:
- Primeiro, calcula o produto das cargas:
- Depois, o quadrado da distância:
- Agora, substituindo de volta na fórmula:
Passo 6
Simplificando a expressão:
Então:
Passo 7
Multiplicando os números:
E ajustando os expoentes:
Então:
Resposta
A força em cada partícula é aproximadamente
Newtons.
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