Question

Duas esferas metálicas iguais, de raio 2mm, estão eletrizadas com cargas elétricas iguais e separadas por 60cm, no vácuo. Nessas condições, se repelem com uma força de intensidade 20N. Considere: Ko = 9.10 elevado a 9 N . m elevado a 2 / C elevado a 2. Calcule:
a) os valores absolutos das cargas
b) a intensidade da força elétrica se as cargas estiverem em um meio cuja constante eletrostática seja 1/4 do valor anterior.

Answer 1

a) As cargas são de Q≅ 2,83. 10⁻⁵C.

b) F = 5,0 Newtons

De acordo com a Lei de Coulomb, a força elétrica entre duas cargas é diretamente proporcional ao produto de suas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as mesmas.

Como as duas esferas são extremamente pequenas, consideraremos como cargas puntiformes. Assim, pela Lei de Coulomb, teremos -

F = k·Q1·Q2/d²

Onde,

F → é a força elétrica entre as cargas

k → é a constante eletrostática no vácuo ⇒ k = 9 ·10⁹N.m²/C²

Q → carga elétrica

d → distância

Como Q1 = Q2

20 =  9 ·10⁹·Q²/0,6²

Q = √0,8·10⁻⁹

Q≅ 2,83. 10⁻⁵C

Se a constante eletrostática for 1/4 da constante no vácuo-

F = 0,25·9 ·10⁹( 2,83. 10⁻⁵)²/0,6²

F = 5,0 Newtons