Question

- Duas pequenas esferas condutoras idênticas P e Q, estão eletrizadas com cargas de –2,0mC e 8,0mC, respectivamente. Elas são colocadas em contato e, em seguida, separadas de uma distância de 30 cm, no vácuo. A força de interação elétrica entre elas, e a intensidade dessa força, serão, respectivamente, de:
a. atração, de 1,6 . 10–1N
b. atração, de 2,5 N
c. repulsão, de 9,0 x 10–1N
d. repulsão, de 1,6 x 10–1N
Dado: K = 9,0 . 109Nm2/C2

Answer 1

-2mC = -2x10^-3 C
8mC = 8x10^-3 C

F = k.q.q/d²

Após o contado ficam com cargas e sinais iguais... assim, repulsão: 3x10^-3 e 3x10^-3

F= 9x10^9 x 3x10^-3 x 3x10^-3/9x10^-2
F= 81x10^3/9x10^-2
F= 9x10^5 N

Mas provavelmente o MC não é mili e sim micro (u)
se for:
-2uC = -2x10^-6 C
8uC = 8x10^-6 C

F= 9x10^9 x 3x10^-6 x 3x10^-6/9x10^-2
F= 81x10^-3/9x10^-2
F= 9x10^-1 N
Resposta c)

Answer 2

A alternativa C é a correta. A força de interação elétrica entre as esferas após o contato na situação dada é de repulsão e seu módulo é igual a $9 \cdot 10^{-1} N$.

Podemos determinar o módulo e sentido das força elétrica a partir da Lei de Du Fay, dos conceitos sobre Eletrização por Contato e utilizando a Lei de Coulomb.

Eletrização por Contato

Seja Q₁ a carga da esfera 1 e Q₂ a carga da esfera 2, em uma eletrização por contato, caso os corpos forem idênticos, a carga final de ambas as esferas é igual à média aritmética das cargas iniciais, ou seja:

$\boxed{ Q_1^{'} = Q_2^{'} = \dfrac{Q_{1}+Q_{2}}{2} }$

Substituindo os valores do enunciado na fórmula:

$Q_1^{'} = Q_2^{'} = \dfrac{Q_{1}+Q_{2}}{2} \\\\Q_1^{'} = Q_2^{'} = \dfrac{-2mC+8mC}{2} \\\\Q_1^{'} = Q_2^{'} = \dfrac{+6mC}{2} \\\\\boxed{\boxed{ Q_1^{'} = Q_2^{'} = +3mC \\\\ }}$

Assim, a carga das esferas após o contato é de 3mC.

Lei de Du Fay

A Lei de Du Fay determina a direção e sentido da força elétrica de acordo com os sinais das cargas dos corpos.

Se:

• Dois corpos possuírem o mesmo sinal de carga, a força elétrica será de repulsão;

• O sinal das cargas forem opostos a força elétrica entre as cargas é de atração.

Assim, como as cargas possuem +3mC após o contato, a força entre elas será de repulsão.

Lei de Coulomb

O módulo da força elétrica entre dois corpos de cargas |Q1| e |Q2| a uma distância d pode ser calculada pela fórmula:

$\boxed{ F_{el} = \dfrac{ k \cdot |Q_{1}| \cdot |Q_{2}| }{d^{2}} }$

Sendo o vácuo o meio em que ocorre a interação, a constante eletrostática é dada por:

$\boxed{ k = k_{o} = 9 \cdot 10^{9} N \cdot m^{2} / C^{2} }$

Substituindo o módulo das cargas na fórmula anterior:

$F_{el} = \dfrac{ k \cdot |Q_{1}| \cdot |Q_{2}| }{d^{2}} } \\\\F_{el} = \dfrac{ 9 \cdot 10^{9} \cdot (3 \cdot 10^{-3}) \cdot (3 \cdot 10^{-3}) }{(3 \cdot 10^{2})^{2}} } \\\\F_{el} = \dfrac{ 9 \cdot 10^{9} \cdot (3 \cdot 10^{-3}) \cdot (3 \cdot 10^{-3}) }{9 \cdot 10^{4} } \\\\F_{el} = \dfrac{9 \cdot 3 \cdot 3}{9} \cdot \dfrac{10^{9} \cdot 10^{-3} \cdot 10^{-3}}{10^{4}} \\\\\boxed{\boxed{F_{el} = 9 \cdot 10^{-1}N }}$

Assim, a força elétrica entre as cargas será de repulsão e com módulo igual a $9 \cdot 10^{-1} N$.

Para saber mais sobre Eletrostática, acesse: brainly.com.br/tarefa/84957

https://brainly.com.br/tarefa/52359453

Espero ter ajudado, até a próxima :)

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