Qual seria o módulo da força eletrostática entre duas cargas pontuais de
separadas por uma distância de (a)
(b)
se essas cargas pontuais pudessem existir (o que não é verdade) e fosse possível montar um sistema desse tipo?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre força eletrostática entre duas cargas pontuais. O que precisamos aqui é entender a Lei de Coulomb, que nos ajuda a calcular a força entre duas cargas elétricas. Vamos usar essa lei para encontrar o módulo da força quando as cargas são de
separadas por
e
.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a Lei de Coulomb. Essa lei nos diz que a força eletrostática (
) entre duas cargas pontuais é diretamente proporcional ao produto das cargas (
e
) e inversamente proporcional ao quadrado da distância (
) entre elas. A fórmula fica assim:
Onde:
-
é a força eletrostática, -
é a constante de Coulomb ( ), -
e são as cargas elétricas, -
é a distância entre as cargas.
Passo 3
Vamos aplicar essa fórmula para o caso (a), onde a distância
. As cargas são
.
Substituindo na fórmula:
Passo 4
Calculando o denominador primeiro:
Então:
Passo 5
Agora, vamos para o caso (b), onde a distância
. Precisamos converter quilômetros para metros:
Agora, substituindo na fórmula de Coulomb:
Passo 6
Calculando o denominador:
Então:
Resposta
(a) A força eletrostática é de
.
(b) A força eletrostática é de
.