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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 21.Exercício - Ex. 32

Campo elétrico da terra a terra possui uma carga elétrica líquida que produz um campo elétrico orientado para o centro da Terra com módulo de   150   N / C em Pontos próximos de sua superfície.

  1. Qual seria o módulo e o sinal da carga líquida que uma pessoa de 60   k g deveria possuir para que seu peso fosse igual e contrário à força produzida pelo campo elétrico da Terra.
  2. Qual deveria ser a força de repulsão entre duas pessoas que tivessem a carga calculada no item (a) quando a distância entre elas fosse igual a 100   m ? uso do campo elétrico da Terra poderia fornecer algum método factível para voar? Por que?

Passo 1

Dados:

E = 150   N / C

m = 60   k g

Passo 2

  1. A força elétrica é

    2. F e = E . q

    q = F e E

    Para equilibrar o peso a força elétrica deve estar para cima. Logo F e = F p

    q = F p E

    q = m . g E

    Substituindo, temos.

    q = 60.9,8 150 = 3,9   C

    O campo elétrico est no sentio de cima para baixo (descendente), portanto, para uma força de sentido de baixo para cima (ascendente), a carga q da pessoa deve ser negativa.

    q = - 3,9   C

    Passo 3

    Dados:

    q = - 3,9   C

    r = 100   m

  2. A força elétrica será.

F = 1 4 π ϵ 0 q q r 2

F = 1 4 π ϵ 0 q 2 r 2

Lembre-se que 1 4 π ϵ 0 = k .

F = 8,99   x   10 9 3,9 2 100 2

F = 1 , 37   x   10 7   N

Como podemos ver a força repulsiva é extraordinariamente grade, tornando-a impossível para voos.

Resposta

  1. q = - 3,9   C
  2. F = 1 , 37   x   10 7   N , Como podemos ver a força repulsiva é extraordinariamente grade, tornando-a impossível para voos.
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