Duas pequenas esferas metálicas, isoladas, idênticas situadas no vácuo, estão inicialmente carregadas, com +10 MC. As esferas são encostadas, então novamente separadas, com seus centros mantidas a 10cm de distância, um do outro. Que tipo de força eletrostática será exercidas sobre essas esferas e qual o seu módulo?
preciso da explicação detalhada, tenho problemas para entender notação científica. Mas tenho conhecimento das fórmulas.
Respostas
Resposta:
Força de repulsão e 0,9 N.
Explicação:
Primeiro, deve-se somar as cargas (o texto diz que as cargas foram encostadas e depois separadas):
+10 µC + (-8 µC) = -2µC/2 = -1µC
Lembrando que: µ (micro) = 10^-6
Depois, basta colocar os valores na equação da força elétrica:
F = K . |Q| . |q| / d²
F = 9.10^9 . 1.10^-6 . 1.10^-6 / (10.10^-2)²
F = 9.10^-3 / 100.10^-4
F = 0,09.10¹
F = O,9 N
O tipo de força eletrostática é de repulsão e seu módulo é igual a 0,90N.
Eletrização por contato & Força eletrostática
Ao serem colocadas em contato, por se tratar de esferas idênticas, cada uma ficará com metade da somatória das cargas:
(+10μC-8μC)/2 = 2μC/2 = +1μC
Por meio da lei de Coulomb é possível determinar a intensidade da força elétrica:
F = k.|q1|.|q2|/r²
Sendo:
- q1 e q2 = valores absolutos das cargas elétricas (C)
- r = distância que separa às duas cargas (m)
- k = constante eletrostática seu valor é 9.10^9 N.m²/C²
Na nossa questão, temos que |q1| = |q2| = 1 μC = 1.10⁻⁶ C e r = 10 cm ou 0,10 m.
Aplicando na lei de Coulomb, temos:
F = k.|q1|.|q2|/r² => F = 9.10⁹N.m²/C².(1.10⁻⁶ C )²/(0,1 m)²
F = 0,90 N
Após a eletrização por contato as esferas passam a ter +1 μC, concluímos que a força de 0,90 N é de repulsão.
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