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Enunciado

Física - Hewitt - Física Conceitual- Ed: 12º - Capítulo 22.Pense e Resolva - Ex. 38

Escreva aqui o enunciado.

Passo 1

Fala jovem, beleza? Nossa tarefa é determinar a massa de um objeto que experimentaria o campo gravitacional da Terra com a mesma força.

Podemos começar usando a lei de Coulomb, que é dada por:

F = k (q_1 q_2)/(r^2)

Substituindo os valores, temos:

F = (9 xx 10^9 (N m^2)/(C^2)) (((1 xx 10^(- 6) C)^2)/((0,03)^2))

Desenvolvendo, temos:

F = (9 xx (10^9 N m^2)/(C^2)) ((1 xx 10^(- 12) C^2)/(0,0009 m^2))

No final, fica algo do tipo:

F = 9,99 N

Passo 2

No campo gravitacional da Terra, há uma força gravitacional de 9,81 (m)/(s^2) , quando comparamos o valor da força, se pode obter o valor da massa do objeto. Usando a 2° lei de Newton, temos:

F = m a

A massa do objeto é igual a:

m = (F)/(g)

Passo 3

Já encontramos as relações, então agora é substituir:

m = (9,99 N)/(9,81 (m)/(s^2))

A unidade de força (o Newton - N) pode ser derivada de outras unidades, logo:

N = k g (m)/(s^2)

Substituindo na equação, temos:

m = (9,99 k g (m)/(s^2))/((9,81 m)/(s^2))

Logo, o resultado será igual a:

m = 1,01 k g

Resposta

m = 1,01 k g

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