Duas cargas, de e , estão, no vácuo separadas por uma distância . Se dobrarmos a distância entre elas, a força de repulsão entre elas:
- Será dezesseis vezes menor
- Será dezesseis vezes maior
- Não se alterará
- Será quatro vezes maior
- Será quatro vezes menor.
Passo 1
Bom pessoal, vamos começar relembrando a fórmula da força elétrica em módulo:
A força elétrica depende das cargas elétricas e da distância entre elas.
Passo 2
Vamos substituir os valores que foram dados no enunciado!
Vamos substituir a constante eletrostática :
Colocando na equação:
Agora substituindo as cargas:
Colocando na equação:
Agora a distância entre as cargas foi chamada de :
Passo 3
Vamos calcular essa força inicial:
Primeiro fazendo a multiplicação de potência. Como tem a mesma base, mantemos a base e somamos os expoentes:
Agora ficamos com:
Agora multiplicando novamente:
Substituindo novamente:
Tudo bem, chegamos na força inicial.
Passo 4
Agora queremos saber se mudarmos a distância para o dobro, qual será a força?
Vamos substituir a distância:
Na equação:
Então a equação se torna:
O numerador da fração, parte que fica em cima, já sabemos o resultado:
Agora o denominador:
Substituindo:
Passo 5
Vamos comparar a força inicial com essa segunda força, depois que mudamos as cargas de lugar? Podemos mexer na fração dessa forma
Na realidade, eu só dividi a fração em duas partes que se multiplicam, ta bom? Continuando, se a força inicial é:
Então podemos substituir esse pedacinho na segunda força
Então a comparação fica:
Ou seja, a segunda força é igual a primeira força dividida por ! Então chegamos na resposta, a força será vezes menor que a força inicial!
Resposta
e) Será quatro vezes menor.