Question

04- Considere duas partículas A e B, fixas distantes 2 cm. Suas cargas elétricas valem respectivamente
10-7C e 5 C. Determine a força elétrica:



05- Duas partículas de cargas elétricas q1 = 6×10-6 C e q2 = 12×10-6 C estão separadas no vácuo por qual
distância, quando a força de interação é 0,6 N.



06- Três objetos, com cargas elétricas idênticas de 20 C, estão alinhados, como mostra a figura.
Determine a força de interação entre as cargas:
a) Entre A e B
b) Entre B e C
c) Entre A e C

IMAGEM DA ->>6

Answer 1

As questões abordam a eletrostática, mais especificamente a força elétrica. Vamos relembrar um pouco sobre como calcular essa força e posteriormente analisar cada questão individualmente.

• Introdução:

A força elétrica é dada em Newtons (N), entre dois corpos carregados, que estão distantes entre si. O módulo dessa força depende de alguns fatores para ser mensurado, sendo eles o valor das cargas, em Coulombs, da constante eletrostática do meio, em N . m² / C, e da distância entre cargas, calculada em metros. Temos uma equação física para mensurar essa força:

                                           $\boxed {\bf { F = \dfrac{K \cdot Q \cdot q}{d^{2} }}}$

➯ A constante eletrostática do meio vale 9 . 10⁹ N . m² / C.

Agora, vamos analisar o que é pedido em cada uma das questões.  

• Questões:

4. Vamos usar a fórmula de força elétrica discutida anteriormente.

$\bf { F = \dfrac{K \cdot Q \cdot q}{d^{2} }}}$

➯ Substitua os valores dados:

$\bf { F = \dfrac{9\cdot 10^{9} \cdot 10^{-7} \cdot 5}{(2 \cdot 10^{-2} ) ^{2} }}}$

(Observe que transformamos a distância para metros: 2cm = 0,02m = 2 . 10⁻² m)

➯ Faça os cálculos:

$\bf { F = \dfrac{45\cdot 10^{2}}{4 \cdot 10 ^{-4} }}}$

$\boxed{\bf F = 11,25 \cdot 10^{6} }$

➯ A força elétrica entre essas cargas vale 1,125 . 10⁷ N.

5. Vamos usar a fórmula de força elétrica discutida anteriormente, porém, nesse caso, temos a força e as cargas, e acharemos a distância, processo inverso.

$\bf { F = \dfrac{K \cdot Q \cdot q}{d^{2} }}}$

➯ Substitua os valores dados:

$\bf { 0,6 = \dfrac{9\cdot 10^{9} \cdot 6 \cdot 10^{-6} \cdot 12 \cdot 10^{-6} }{(d ) ^{2} }}}$

➯ Multiplique cruzado:

$\bf { 0,6 \cdot d^{2} = {9\cdot 10^{9} \cdot 6 \cdot 10^{-6} \cdot 12 \cdot 10^{-6} }$

➯  Isole a distância:

$\bf { d^{2} = \dfrac{9\cdot 10^{9} \cdot 6 \cdot 10^{-6} \cdot 12 \cdot 10^{-6} }{6 \cdot 10^{-1} } }}}$

(Observe que transformamos a força elétrica para notação científica: 0,6N = 6 . 10⁻¹ N)

➯ Faça os cálculos:

$\bf { d^{2} = \dfrac{648\cdot 10^{-3}}{6 \cdot 10 ^{-1} }}}$

$\bf { d^{2} = 108 \cdot 10^{-2} }}}$

➯ Tire a raiz quadrada dos dois lados da equação:

$\bf { \sqrt{d^{2}} = \sqrt{108 \cdot 10^{-2}} }}}$

$\boxed{\bf d \approx 10,4 \cdot 10^{-1} }$

➯ A distância entre essas cargas vale aproximadamente 1,04m.

6. Primeiramente, precisamos entender que como as cargas são idênticas, todas as cargas terão forças de repulsão entre elas. Vamos calcular as forças presentes, usando a fórmula apresentada:

a. A e B

$\bf { F = \dfrac{K \cdot Q \cdot q}{d^{2} }}}$

➯ Substitua os valores dados:

$\bf { F = \dfrac{9\cdot 10^{9} \cdot 20 \cdot 20}{(1 \cdot 10^{-2} ) ^{2} }}}$

(Observe que transformamos a distância para metros: 1cm = 0,01m = 1 . 10⁻² m)

➯ Faça os cálculos:

$\bf { F = \dfrac{36\cdot 10^{11}}{1 \cdot 10 ^{-4} }}}$

$\boxed{\bf F = 36 \cdot 10^{15} }$

➯ A força elétrica entre A e B vale 3,6 . 10¹⁶ N.

b. B e C

$\bf { F = \dfrac{K \cdot Q \cdot q}{d^{2} }}}$

➯ Substitua os valores dados:

$\bf { F = \dfrac{9\cdot 10^{9} \cdot 20 \cdot 20}{(3 \cdot 10^{-2} ) ^{2} }}}$

➯ Faça os cálculos:

$\bf { F = \dfrac{36\cdot 10^{11}}{9 \cdot 10 ^{-4} }}}$

$\boxed{\bf F = 4 \cdot 10^{15} }$

➯ A força elétrica entre  B e C vale 4 . 10¹⁵ N.

c. A e C

$\bf { F = \dfrac{K \cdot Q \cdot q}{d^{2} }}}$

➯ Substitua os valores dados:

$\bf { F = \dfrac{9\cdot 10^{9} \cdot 20 \cdot 20}{(4 \cdot 10^{-2} ) ^{2} }}}$

(Observe que transformamos a distância para metros: 1cm = 0,01m = 1 . 10⁻² m)

➯ Faça os cálculos:

$\bf { F = \dfrac{36\cdot 10^{11}}{16 \cdot 10 ^{-4} }}}$

$\boxed{\bf F = 2,25 \cdot 10^{15} }$

➯ A força elétrica entre A e C vale 2,25 . 10¹⁵ N.  

Saiba mais sobre a força elétrica em:

https://brainly.com.br/tarefa/42962753

Espero ter ajudado!