fisica 3

-Duas pequenas esferas puntiformes idênticas estão eletrizadas, sendo –Q a carga da primeira e +5Q a carga da segunda. As duas esferas são colocadas no vácuo e separadas por uma distância d, ficando submetidas a uma força eletrostática F1. A seguir, as esferas são colocadas em contato e, em seguida, separadas por uma distância 4d, sendo agora submetidas a uma força eletrostática F2. Determine a relação F1/F2.

Física

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UNP

Leninha Rodrigues

21/05/2018

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RD Resoluções

12.06.2018

Encontrando a força F1, temos:

$F_1=\frac{k*(-q)*5q}{d^2} = \boxed{F_1=\frac{k*(-5q^2)}{d^2}}$

Antes de encontrar a força F2, vamos ver como ficou as cargas de cada esfera após o contato e entrarem em equilíbrio eletrostático:

$\boxed{\frac{-q+5q}{2}=\frac{4q}{2}=2q}$

Calculando a força F2 com um distância de 4d, temos:

$\boxed{F_2=\frac{k*2q*2q}{(4d)^2} = \frac{k*4q^2}{16d^2}}$

Efetuando a divisão F1/F2, temos, portanto:

$\frac{\frac{k*(-5q^2)}{d^2}}{\frac{k*4q^2}{16d^2}} = \frac{k*(-5q^2)}{d^2}} *\frac{16d^2}{k*4q^2} = \frac{k*(-5q^2) * 16d^2}{k*4q^2*d^2}$

$\boxed{F1/F2 = \frac{-5 * 16}{4} = \frac{(-80)}{4} = 20 }$