Calcule a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas puntiformes 3.10 -5 e 5.10 -6 que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 15 cm.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas pontuais no vácuo. Para isso, vamos usar a Lei de Coulomb, que é a ferramenta certa para esse tipo de problema. Vamos precisar das cargas das partículas, da distância entre elas e da constante eletrostática.
Passo 2
Primeiro, vamos anotar os valores que temos:
- Carga $ q_1 = 3 \times 10^{-5} $ C
- Carga $ q_2 = 5 \times 10^{-6} $ C
- Distância $ r = 15 $ cm
Mas, para aplicar a fórmula direitinho, precisamos que a distância esteja em metros. Então, vamos converter 15 cm para metros:
Passo 3
Agora, vamos lembrar da Lei de Coulomb, que calcula a força elétrica ($ F $) entre duas cargas:
Onde:
- $ k_e $ é a constante eletrostática, que vale $ 8,99 \times 10^9 , N·m²/C² $
- $ q_1 $ e $ q_2 $ são as cargas
- $ r $ é a distância entre elas
Essa lei nos diz que a força é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Primeiro, calcula o produto das cargas:
Depois, calcula o quadrado da distância:
Agora, substitui de volta na fórmula:
Divide $ 1,5 \times 10^{-10} $ por $ 0,0225 $:
Finalmente, multiplica pela constante eletrostática:
Resposta
A intensidade da força elétrica de repulsão entre as duas cargas é aproximadamente 60 N.