Question

a) Se a força entre uma carga positiva e uma carga negativa distantes 12 cm uma da outra vale 5 newtons, qual deve ser a distância entre elas para que a força aumente para 45 newtons? b) Essa força é de atração ou repulsão?

Answer 1

(a) Vamos lembrar da fórmula de força elétrica que é:

$F = \dfrac{k_{0} \cdot q_{1} \cdot q_{2}}{d²}</p><p>$

Lembre-se que F é a força elétrica, Ko é a constante universal, q1 e q2 são as cargas e d² é a distancia elevada ao quadrado.

Note-se Ko, q1 e q2 vão se manter iguais porque somente a distância irá alterar, o que consequentemente alterará a força final

Como a distância está no denomimador ena força no numerador, essas duas constantes são inversamente proporcionais. Isso que dizer que para a força aumentar, a distância precisará diminuir.

Pegando os dados da questão, temos:

Distância Força

12² --------------- 5

d² --------------- 45

Como são inversamente proporcionais, devemos alterar a ordem do 12² e d².

Com isso temos:

$\dfrac{d²}{12²} = \dfrac{5}{45}$

$(\dfrac{d}{12})² = \dfrac{1}{9}$

$(\dfrac{d}{12})² = (\dfrac{1}{3})²$

$\dfrac{d}{12} = \dfrac{1}{3}$

$\fcolorbox{green}{green}{d = 4cm}$

Portanto a distância necessária para qur a força seja de 45 newtons é de 4cm.

b) Como uma carga é negativa e a outra é positiva, são forças atrativas porque os opostos se atraem.