Física 3

25,7µ N de repulsão

Para resolver este problema, devemos colocar em prática nosso conhecimento sobre força eletrostática, que consistena  força de interação eletrostática entre duas cargas elétricas através da atração (quando as cargas possuem sinais opostos) e da repulsão (quando as cargas possuem o mesmo sinal).

A força eletrostática é calculada por meio dos princípios da Lei de Couloumb através da seguinte equação:

\(|F|=k_e\cdot \dfrac{|q_1\cdot q_2|}{r^2}\)

em que \(|F|\) é o módulo da força eletrostática; \(k_e\) a constante eletrostática, valendo \(9\cdot 10^9\text{ }\dfrac{\text N\cdot \text m^2}{\text C^2}\); \(q_1\) e \(q_2\) os valores das cargas elétricas; e \(r\) a distância entre as cargas.

Assim, lembrando que a carga de um elétron é de \(1,6\cdot 10^{-19}\text{ C}\) e que \(1\text{ pm}=1\cdot 10^{-12}\text{ m}\), calcula-se a força eletrostática entre os elétrons:

\(\begin{align} |F|&=\left(9\cdot 10^9\text{ }\dfrac{\text N\cdot \text m^2}{\text C^2}\right)\cdot \dfrac{|(1,6\cdot 10^{-19}\text{ C})\cdot (1,6\cdot 10^{-19}\text{ C})|}{(1\cdot 10^{-12}\text{ m})^2} \\&=2,304\cdot 10^{-4}\text{ N} \end{align}\)

Portanto, a magnitude da força eletrostática é de \(\boxed{2,304\cdot 10^{-4}\text{ N}}\). Como as duas cargas são negativas, a força é de repulsão.