Uma carga elétrica puntiforme Q^+=8 times 10^-6 C está fixa em determinada região do espaço. Calcular:
a) O módulo da força que atua em uma carga q1+=2 times 10^-8 C, colocada em P, distante 30 cm .
b) O módulo da força que atua em uma carga q2^-=5 times 10^-8 C, colocada em P, oposta à q1 e distante 25 cm .
c) O módulo da força que atua em q1, devido à q2.
d) O módulo da força resultante em Q+ devido a ambas as cargas q1 e q2.

Passo 1

O enunciado dá uma carga pontual ,Q=8times10^-6,C fixa e pede as forças de Coulomb em duas outras cargas colineares: ,q1=2times10^-8,C a 0,30,m e ,q2=-5times10^-8,C a 0,25,m, além da interação entre q1 e q2 e da força resultante em Q. Vamos usar a lei de Coulomb:
F = k,|q,q'|r^2,
com k=8,99times10^9,Ncdot m^2/C^2.

Passo 2

Para calcular o módulo de FQ,q1 usamos
FQ,q1=k,Q,q1(0,30)^2 =8,99times10^98times10^-6cdot2times10^-8(0,30)^2 approx1,6times10^-2,N

Passo 3

Para o módulo de FQ,q2 com q2=-5times10^-8,C e r=0,25,m temos
FQ,q2 =8,99times10^98times10^-6cdot5times10^-8(0,25)^2 approx5,8times10^-2,N

Passo 4

A distância entre q1 e q2 é 0,30+0,25=0,55,m. Então
Fq1,q2 = k,|q1,q2|(0,55)^2 =8,99times10^92times10^-8cdot5times10^-8(0,55)^2 approx3,0times10^-5,N

Passo 5

A força resultante em Q é a soma (vetorial) das forças de reação de q1 e q2. Os módulos são iguais aos já calculados e ambas atuam no mesmo sentido (para o lado de q2), logo
Frm res=1,6times10^-2+5,8times10^-2 =7,35times10^-2,N

Resposta

a) 1,6times10^-2,N
b) 5,8times10^-2,N
c) 3,0times10^-5,N
d) 7,35times10^-2,N

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