Ed
anteontem
Para resolver essa questão, vamos 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 (720 N), - \( k \) é a constante eletrostática (\( 9 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \)), - \( q_1 \) e \( q_2 \) são as cargas das esferas, - \( r \) é a distância entre as cargas (1 m). Dado que uma esfera tem o dobro da carga da outra, podemos definir as cargas como: - \( q_1 = 2q \) (carga da esfera com o dobro), - \( q_2 = q \) (carga da outra esfera). Substituindo na fórmula: \[ 720 = 9 \times 10^9 \frac{|2q \cdot q|}{1^2} \] Isso simplifica para: \[ 720 = 9 \times 10^9 \cdot 2q^2 \] Agora, isolamos \( q^2 \): \[ 2q^2 = \frac{720}{9 \times 10^9} \] \[ q^2 = \frac{720}{2 \times 9 \times 10^9} \] \[ q^2 = \frac{720}{18 \times 10^9} \] \[ q^2 = 40 \times 10^{-9} \] Agora, tiramos a raiz quadrada para encontrar \( q \): \[ q = \sqrt{40 \times 10^{-9}} \] \[ q \approx 6.32 \times 10^{-5} \, \text{C} \] Assim, a carga da primeira esfera (com o dobro) será: \[ q_1 = 2q \approx 2 \times 6.32 \times 10^{-5} \approx 1.26 \times 10^{-4} \, \text{C} \] Portanto, as cargas das esferas são aproximadamente: - \( q_1 \approx 1.26 \times 10^{-4} \, \text{C} \) - \( q_2 \approx 6.32 \times 10^{-5} \, \text{C} \) Agora, analisando as alternativas, a que mais se aproxima dos valores encontrados é a letra C: \( 20 \times 10^{-10} \, \text{C} \) e \( 40 \times 10^{-10} \, \text{C} \). Portanto, a resposta correta é a letra C.