Question

2- Qual será a intensidade da força elétrica entre duas esferas de 2,0 cm de raio e eletrizadas com 2 μC cada uma, se seus centros estiverem a 30 cm de distância mútua? A força é de atração ou repulsão? Despreze qualquer efeito de indução e considere k-9.10° N. m²/C²?​

Answer 1

✅ A intensidade da força elétrica entre as duas esferas será de $\rm |\bf{F}| \approx 5{,}3\times10^{-1}\,N = 0{,}53\,N$ e o caráter da força é de repulsão.

 

☁️ Lei de Coulomb: A lei do inverso do quadrado da distância afirma que a força elétrica é o quociente entre o produto das cargas e a distância quadrática entre elas

$\Large \underline{\boxed{\boxed{\rm\qquad F = \Bbbk _0 \dfrac{|Q_1| \cdot |Q_2|}{r^2} \qquad}}}$

ℹ️ Tal que:

• [F] = [Força elétrica] = N;
• [Q₁, Q₂] = [Cargas elétricas] = C;
• [r] = [Distância entre as cargas] = m;
• k₀ = Constante eletrostática = 9×10⁹.

 

✍️ Solução: Observe que a distância entre os centros é 30cm, no entanto, a distância $\rm r$ se trata da distância mínima até as esferas se tocarem, ou seja, é necessário subtrair duas vezes o raio. Ademais, só devemos ter cuidado com as unidades e com as operações matemáticas.

 

️️‍‍☠️ Dados:

$\large \begin{cases} \rm Q_1 = Q_2 = 2\,\mu C = 2\times10^{-6} \,C \\ \rm r = 30 - 4 = 26\,cm = 0,26\,m \\\rm F = \:?\,N \end{cases}$

 

❏ Portanto:

$\large\begin{array}{lr}\rm F = 9\times10^{9} \cdot \dfrac{2\times10^{-6} \cdot 2\times10^{-6} }{0{,}26^2} \\\\\rm F = 9\times10^{9} \cdot \dfrac{4\times10^{-12} }{0{,}068} \\\\\rm F = \dfrac{36\times10^{-3} }{6{,}8\times10^{-2}} \\\\\red{\underline{\boxed{\boxed{\rm \therefore\: F \approx 5{,}3\times10^{-1}\,N = 0{,}53\,N }}}}\end{array}$

 

✔️ Essa será a força elétrica, e é repulsiva, pois as cargas são de mesmo sinal.

 

❏ Seção de links para complementar o estudo sobre Lei de Coulomb, Força elétrica:

• brainly.com.br/tarefa/18957

$\rule{7cm}{0.01mm}\\\texttt{Bons estudos! :D}\\\rule{7cm}{0.01mm}$