Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor destas cargas sabendo que a intensidade da força entre elas é de 200 N.

a) 1,96x10-4 C
b) 4,96x10-4 C
c) 6,96x10-4 C
d) 9,96x10-4 C
e) 5,96x10-4 C

Question

Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor destas cargas sabendo que a intensidade da força ent...

Ed · Answer

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 (200 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 (neste caso, $ Q $ e $ Q $, já que são idênticas),
- $ r $ é a distância entre as cargas (4 m).

Substituindo na fórmula, temos:

$$ 200 = 8,99 \times 10^9 \frac{Q^2}{4^2} $$

Resolvendo para $ Q $:

$$ 200 = 8,99 \times 10^9 \frac{Q^2}{16} $$

Multiplicando ambos os lados por 16:

$$ 3200 = 8,99 \times 10^9 Q^2 $$

Agora, isolando $ Q^2 $:

$$ Q^2 = \frac{3200}{8,99 \times 10^9} $$

Calculando:

$$ Q^2 \approx 3,56 \times 10^{-7} $$

E, portanto:

$$ Q \approx \sqrt{3,56 \times 10^{-7}} \approx 5,96 \times 10^{-4} \, \text{C} $$

Assim, a alternativa correta é: e) 5,96x10-4 C.

Ed · Answer

Para determinar o valor das cargas elétricas, podemos utilizar a Lei de Coulomb, que descreve a força entre duas cargas elétricas. A fórmula para a intensidade da força elétrica entre duas cargas é dada por:

$$ F = k \cdot \frac{{|Q_1 \cdot Q_2|}}{{r^2}} $$

Onde:
- $ F = 200 \, N $ é a intensidade da força entre as cargas,
- $ k = 9 \times 10^9 \, N \cdot m^2/C^2 $ é a constante eletrostática,
- $ Q_1 = Q_2 = Q $ são as cargas elétricas idênticas,
- $ r = 4 \, m $ é a distância entre as cargas.

Substituindo os valores na fórmula e resolvendo para $ Q $, temos:

$$ 200 = 9 \times 10^9 \cdot \frac{{Q^2}}{{4^2}} $$
$$ 200 = 9 \times 10^9 \cdot \frac{{Q^2}}{{16}} $$
$$ 200 \cdot 16 = 9 \times 10^9 \cdot Q^2 $$
$$ 3200 = 9 \times 10^9 \cdot Q^2 $$
$$ Q^2 = \frac{{3200}}{{9 \times 10^9}} $$
$$ Q^2 = \frac{{3200}}{{9 \times 10^9}} $$
$$ Q^2 = \frac{{3200}}{{9 \times 10^9}} $$
$$ Q^2 = 3,5556 \times 10^{-7} $$
$$ Q = \sqrt{3,5556 \times 10^{-7}} $$
$$ Q = 1,8856 \times 10^{-4} \, C $$

Portanto, o valor das cargas elétricas é de aproximadamente $ 1,89 \times 10^{-4} \, C $, o que corresponde à alternativa a) 1,96x10^-4 C.

Física

Aula 2 Física FORÇA ELETROSTÁTICA

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Aula 2 Física FORÇA ELETROSTÁTICA

Duas partículas de cargas de mesmo sinal, cujos valores são q1 = 5,0 μC e q2 = 7,0 μC, estão separadas no vácuo por uma distância d = 4,0 m. Qual o módulo das forças de interação elétrica entre essas partículas?

a) 19,7x10-3 N
b) 24,7x10-3 N
c) 35,7x10-3 N
d) 14,8x10-3 N
e) 64,8x10-3 N

Duas esferas recebem respectivamente cargas iguais a 2 μC e -4 μC. Se colocarmos as esferas em contato e depois as afastarmos por 2 cm, qual será a força de interação elétrica entre elas?

a) 28,8 N
b) 22,5 N
c) 34,5 N
d) 18,9 N
e) 45,7 N

Duas partículas de cargas de mesmo sinal, cujos valores são q1 = 5,0 μC e q2 = 7,0 μC, estão separadas no vácuo por uma distância d = 4,0 m. Qual o módulo das forças de interação elétrica entre essas partículas?
a) 19,7x10-3 N
b) 24,7x10-3 N
c) 35,7x10-3 N
d) 14,8x10-3 N
e) 64,8x10-3 N

Calcule a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas puntiformes 3.10-5 C e 5.10-6 C que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 15 cm.
a) 30
b) 40
c) 60N
d) 80 N
e) 90 N