Uma partícula com uma carga de
está a
de distância de uma segunda partícula com uma carga de
. Calcule o módulo da força eletrostática entre as partículas.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem duas partículas com cargas elétricas e uma distância entre elas. O que precisamos calcular é a força eletrostática que essas partículas exercem uma sobre a outra. Para isso, vamos usar a Lei de Coulomb, que é a fórmula que nos diz como calcular essa força entre cargas elétricas.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os valores que a gente tem:
- A carga da primeira partícula é
(microcoulombs). - A carga da segunda partícula é
. - A distância entre elas é
.
Passo 3
A Lei de Coulomb é dada por:
Onde:
-
é a força eletrostática. -
é a constante eletrostática, que vale aproximadamente . -
e são as cargas das partículas. -
é a distância entre elas.
Passo 4
Antes de substituir na fórmula, precisamos garantir que todas as unidades estão corretas. Geralmente, usamos Coulombs © para carga e metros (m) para distância.
Passo 5
Agora, vamos substituir esses valores na fórmula da Lei de Coulomb:
Note que a gente usa o valor absoluto das cargas, porque a força é um módulo (ou seja, sempre positiva).
Passo 6
Vamos calcular o numerador e o denominador separadamente:
- Numerador:
- Denominador:
Passo 7
Agora, dividimos o numerador pelo denominador:
Passo 8
Finalmente, multiplicamos pelo
:
Resposta
O módulo da força eletrostática entre as partículas é 2,81 Newtons.