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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 21.Exercício - Ex. 7b

Duas pequenas esferas de plástico possuem cargas elétricas positivas. Quando estão separads por uma distância iguala 15 cm, a força de repulsão entre elas possui módulo igual a 0,220 N. Qual será a a carga de cada esfera

  1. Se as cargas de uma esfera for o quádruplo da carga da outra esfera.

Passo 1

Vamos primeiro anotar os dados

r = 15   c m = 0,15   m

F = 0,220   N

Q 2 = 4   Q 1

Passo 2

  1. Substituindo os termos na equação de Coulomb, temos.

F = k Q 1 Q 2 r 2

F = k Q 1 4 Q 1 r 2 = 4 k Q 1 2 r 2

F = 4 k Q 1 2 r 2 → Q 1 = F   .   r ² 4 k

Q 1 = 0,22   .   0,15 2 4   .   9 × 10 9 = 0,22   .   2,25     10 - 2 36 ×   10 9 = 49,5 ×   10 - 4 36 ×   10 9 = 0,1375 ×   10 - 12

Q 1 = 0,3709 ×   10 - 6 = 3,71 ×   10 - 7   C

Q 2 = 4   Q 1

3,71 ×   10 - 7 = 4   Q 1

Q 2 = 3,71 ×   10 - 7 .   4 = 1,48 × 10 - 6   C

Resposta

Q 2 = 1,48 × 10 - 6   C e Q 1 = 3,71 ×   10 - 7   C

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