Duas pequenas esferas condutoras idênticas são colocadas com seus centros separados por
. A uma é dada uma carga de
, e à outra, uma carga de
. Encontre o módulo da força elétrica entre elas. Use
.
Passo 1
Vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos duas esferas condutoras idênticas separadas por uma distância de
. Uma delas tem uma carga de
e a outra tem uma carga de
. Nosso objetivo é encontrar o módulo da força elétrica entre elas. Para isso, vamos utilizar a Lei de Coulomb, que descreve a força entre duas cargas elétricas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula da Lei de Coulomb. Ela nos diz que a força elétrica
entre duas cargas
e
separadas por uma distância
é dada por:
Onde:
-
é a força elétrica, -
é a constante eletrostática ( ), -
e são as cargas das esferas, -
é a distância entre as cargas.
Passo 3
Vamos substituir os valores fornecidos na fórmula. Primeiro, vamos calcular o produto das cargas
e
:
Como estamos interessados no módulo da força, vamos considerar apenas o valor absoluto desse produto:
Passo 4
Agora, vamos calcular o denominador, que é a distância ao quadrado:
Passo 5
Substituindo todos os valores na fórmula da Lei de Coulomb:
Passo 6
Vamos resolver a divisão dentro da fórmula:
Passo 7
Agora, multiplicamos pela constante
:
Resposta
O módulo da força elétrica entre as duas esferas é aproximadamente
.
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e carga
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.
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e
. Dê a resposta em N/C.