Enunciado

Uma carga negativa de - 0,550   μ C exerce uma força de baixo para cima de 0,200 N sobre uma carga desconhecida, situada a 0,300 m diretamente abaixo da primeira.

  1. Qual é a carga desconhecida (módulo e sinal)?
  2. Determine o módulo, a direção e o sentido da força que a carga desconhecida exerce sobre a carga de 0,550 μ C .

Passo 1

Para encontrarmos a q 2 temos que separar alguns dados importantes.

q 1 = - 0,550   μ C = - 0,550   x   10 - 6   C

k = 9   x   10 9   N . m 2 / C ²

r = 0,3   m

F = 0,2   N

Passo 2

  1. A carga desconhecida, q 2 , será encontrada a partir da substituição dos termos na equação da Lei de Coulomb.
  2. F = k q 1 q 2 r 2

    q 2 = F .   r ² k . q 1

    Lembrando que a equação a carga é tratada em módulo, logo não colocamos o sinal negativo de q 1 .

    q 2 = 0,2 .   ( 0,3 ) ² 9   ×   10 9   .   0,550   ×   10 - 6

    q 2 = 0,018 4,95   ×   10 3

    q 2 = 3,6     ×   10 - 6 C

    A força é atrativa, sendo assim, q 2 = +   3,6     ×   10 - 6 C

    Passo 3

  3. A força entre as cargas é atrativa, sendo assim, as cargas possuem sinais opostos. E obedecem a terceira lei de Newton.

F 2 1   tem módulo 0,2   N , direção vertical e sentido de cima para baixo.

Resposta

  1. q 2 = +   3,6     x   10 - 6 C
  2. F 21 = 0,2   N , vertical e de cima para baixo.
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