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12. (UDESC) Duas pequenas esferas estão separa das por uma distância de 30 cm. As duas esferas repelem-se com uma força de 7,5 x 10-6 N. Con- siderando que a carga elétrica das duas esferas é 20 nC, a carga elétrica de cada esfera é, respecti- vamente: a) 10 nC e 10 nC b) 13 nC e 7 nC c) 7,5 nC e 10 nC d) 12 nC e 8 nC e) 15 nC e 5 nC

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Progresso com Exercícios

há 2 anos

Respostas

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há 5 meses

Para resolver essa questão, podemos usar a Lei de Coulomb, que descreve a força entre duas cargas elétricas. A fórmula é: \[ F = k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \] onde: - \( F \) é a força entre as cargas (7,5 x 10^-6 N), - \( k \) é a constante eletrostática (\( 8,99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \)), - \( q_1 \) e \( q_2 \) são as cargas das esferas, - \( r \) é a distância entre as cargas (0,3 m). Sabemos que a carga total é 20 nC, ou seja: \[ q_1 + q_2 = 20 \, \text{nC} \] Agora, substituímos \( q_2 \) por \( 20 - q_1 \) na fórmula da força: \[ 7,5 \times 10^{-6} = 8,99 \times 10^9 \frac{|q_1 \cdot (20 - q_1)|}{(0,3)^2} \] Resolvendo essa equação, podemos encontrar os valores de \( q_1 \) e \( q_2 \). Após fazer os cálculos, encontramos que as cargas que satisfazem a condição são: - \( q_1 = 10 \, \text{nC} \) - \( q_2 = 10 \, \text{nC} \) Portanto, a alternativa correta é: a) 10 nC e 10 nC.

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há 2 anos

Podemos utilizar a Lei de Coulomb para resolver esse problema. A fórmula é dada por: F = k * (q1 * q2) / d^2 Onde: - F é a força elétrica entre as duas esferas; - k é a constante eletrostática do vácuo, que vale 9 x 10^9 N.m^2/C^2; - q1 e q2 são as cargas elétricas das esferas; - d é a distância entre as esferas. Substituindo os valores dados no enunciado, temos: 7,5 x 10^-6 = 9 x 10^9 * (20 x 10^-9)^2 / (0,3)^2 Simplificando a equação, temos: q^2 = (7,5 x 10^-6 * 0,3^2) / (9 x 10^9) q^2 = 6,25 x 10^-17 q = 2,5 x 10^-8 C Portanto, a carga elétrica de cada esfera é de 2,5 nC. A alternativa correta é a letra E.

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8. (EFOMM 2020) Duas esferas condutoras idên- ticas de carga q = 2,0 mC estão penduradas em fios não condutores de comprimento D = 30,0 cm, conforme apresentado na figura abaixo. Se o ân- gulo entre os fios vale θ = 90º, qual é o valor das massas das esferas? Dado: constante dielétrica k = 9,0 x 109 N . m2/c2 aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2

a) 20 g
b) 40 g
c) 60 g
d) 80 g
e) 100 g

13. (FUVEST) Duas pequenas esferas, E1 e E2, feitas de materiais isolantes diferentes, inicialmente neutras, são atritadas uma na outra durante 5s e ficam eletrizadas. Em seguida, as esferas são afastadas e mantidas a uma distância de 30 cm, muito maior que seus raios. A esfera E1 ficou com carga elétrica positiva de 0,8 nC. Determine a) a diferença N entre o número de prótons e o de elétrons da esfera E1, após o atrito; b) o sinal e o valor da carga elétrica Q de E2, após o atrito; c) a corrente elétrica média I entre as esferas du- rante o atrito; d) o módulo da força elétrica F que atua entre as esferas depois de afastadas.

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