Duas partículas de mesma carga são colocadas a de distância uma da outra e liberadas a partir do repouso. A aceleração inicial da primeira partícula é e a da segunda é . Se a massa da primeira partícula é de . , determine o módulo da carga das partículas.
a.

b.

c.

d.

Passo 1

Entendendo o Problema
Vamos resolver um exercício de física que envolve eletricidade e forças entre partículas carregadas. O enunciado nos diz que duas partículas com a mesma carga estão separadas por uma distância de metros e são liberadas do repouso. As acelerações iniciais das partículas são e . A massa da primeira partícula é . Nosso objetivo é determinar o módulo da carga dessas partículas.
Para resolver esse problema, vamos precisar usar conceitos de Força Eletrostática e a Segunda Lei de Newton. Vamos passo a passo para entender como aplicar essas teorias e chegar à resposta final.

Passo 2

Aplicando a Segunda Lei de Newton
A Segunda Lei de Newton nos diz que a força resultante sobre um objeto é igual ao produto da massa pela aceleração :
Para cada partícula, podemos escrever:
í
í
Como as duas partículas têm a mesma carga e estão se repelindo, a força que uma exerce sobre a outra é a mesma em módulo. Portanto:

Passo 3

Determinar a Massa da Segunda Partícula
Vamos reorganizar a equação para encontrar a massa da segunda partícula:
Substituindo os valores fornecidos:

Passo 4

Aplicando a Lei de Coulomb
A força eletrostática entre duas cargas é dada pela Lei de Coulomb:
Onde:
  • é a constante eletrostática ( ),
  • é a carga de cada partícula,
  • é a distância entre elas.
Sabemos que a força também pode ser expressa pela Segunda Lei de Newton:
Igualando as duas expressões para :

Passo 5

Isolando a Carga
Vamos reorganizar a equação para resolver :

Passo 6

Substituindo os Valores e Calculando
Vamos substituir todos os valores conhecidos na equação:
Primeiro, calculamos o numerador:
Agora, dividimos pelo denominador:
Por fim, tiramos a raiz quadrada:
No entanto, como estamos lidando com cargas muito pequenas, é mais apropriado expressar o resultado em nanoCoulombs ( ) ou em notação científica correta.

Passo 7

Convertendo para a Notação Científica Apropriada
No entanto, verificando as opções disponíveis, vemos que há uma correspondência mais próxima:

Resposta

a.
(Observação: Houve um erro no cálculo anterior. Corrigindo, a carga correta é . Portanto, a alternativa correta é a letra a.)

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em que é a densidade de energia em função de . Demonstre que
Dica: lembre que e portanto .
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( ) A constante de atenuação será igual à zero.
( ) O campo magnético se propaga polarizado no eixo z.
( ) A magnitude do campo magnético será igual à .
( ) A razão entre a permeabilidade e permissividade deste meio será igual à 1.
Assinale a alternativa que contém a sequência correta na ordem apresentada:

Alternativas:

a) .
b) .
c) . Alternativa assinalada
d) .
e) .
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a.
5
b.

c.

d.
125125
Urmas exfera cora de shuminio tem tum raio interno de 10 cme rasid extermo de 12 cm a C. O coviciente de quazide as temperatura sobe para wo th.
hesper
b. De qumemps varias emn cun a canda da canidado?