Question

Duas cargas puntiformes Q1= 2 μC e Q2=8 μC são fixadas no vácuo conforme a figura. Determine o módulo da força resultante em Q3=-3 μC. *


A) 3N
B) 2N
C) 4N
D) 6N
E) 5N

Answer 1

• O que é força elétrica?

É a interação de atração ou repulsão entre duas cargas devido ao fato de existir de um campo elétrico ao redor delas.

No final do século XVIII, o físico francês Charles Augustin de Coulomb descobriu essa capacidade de uma carga criar forças elétricas, criou a balança de torção e, com ela demonstrou a seguinte fórmula para cálculo da intensidade da força elétrica:

$F=k_0~.~\dfrac{q_1~.~q_2}{d^2}$

onde,

• $F$ é a intensidade da força elétrica, em N
• $k_0$ é a constante de proporcionalidade, a qual depende do meio que as cargas estão inseridas. No vácuo seu valor é $9 \times 10^9 \dfrac{N~.~m^2}{C^2}$
• $q_1$ e $q_2$ são os valores absolutos das cargas elétricas, em C
• $d$ é a distância que separa as duas cargas, em m

• Resolvendo o problema

Usando a equação acima, temos

Dados

$Q_1=2~ \mu C=2 \times 10^{-6}~C\\Q_2=8~ \mu C=8 \times 10^{-6}~C\\Q_3=-3~ \mu C=-3 \times 10^{-6}~C\\d_1=0,1~m=1 \times 10^{-1}~m\\d_2=0,3~m=3 \times 10^{-1}~m$

$F_{13}=k_0~.~\dfrac{Q_1~.~Q_3}{d_1^2}\\\\F_{13}=9 \times 10^9~.~\dfrac{2 \times 10^{-6}~.~3 \times 10^{-6}}{(1 \times 10^{-1})^2}\\\\F_{13}=\dfrac{(9~.~2~.~3) \times 10^{(9-6-6)}}{1 \times 10^{-2}}\\\\F_{13}=\dfrac{54 \times 10^{-3}}{1 \times 10^{-2}}\\\\F_{13}=54 \times 10^{\left[-3-(-2)\right]}\\\\F_{13}=54 \times 10^{(-3+2)}\\\\F_{13}=54 \times 10^{-1}\\\\F_{13}=5,4~N$

$F_{23}=k_0~.~\dfrac{Q_2~.~Q_3}{d_2^2}\\\\F_{23}=9 \times 10^9~.~\dfrac{8 \times 10^{-6}~.~3 \times 10^{-6}}{(3 \times 10^{-1})^2}\\\\F_{23}=\dfrac{(9~.~8~.~3) \times 10^{(9-6-6)}}{9 \times 10^{-2}}\\\\F_{23}=\dfrac{216 \times 10^{-3}}{9 \times 10^{-2}}\\\\F_{23}=\dfrac{216}{9} \times 10^{\left[-3-(-2)\right]}\\\\F_{23}=24 \times 10^{(-3+2)}\\\\F_{23}=24 \times 10^{-1}\\\\F_{23}=2,4~N$

Portanto

$\mid F_R \mid=\mid F_{23}-F{13} \mid\\\\\mid F_R \mid=\mid 2,4-5,4 \mid\\\\\mid F_R \mid=\mid -3 \mid\\\\F_R=3~N$

• Conclusão

Portanto, a alternativa correta é a letra A.

• Para saber mais

https://brainly.com.br/tarefa/25808706