Uma carga pontual de 7,50 \mathrm{nC} está localizada a 1,80 \mathrm{~m} de uma carga pontual de 4,20 \mathrm{nC}. (a) Determine a magnitude da força elétrica que uma partícula exerce sobre a outra. (b) A força é atrativa ou repulsiva?

Passo 1

O enunciado dá duas cargas puntuais q_1 = 7,50\,\mathrm{nC} e q_2 = 4,20\,\mathrm{nC}
separadas por uma distância r = 1,80\,\mathrm{m}.
O conteúdo é a Lei de Coulomb, que nos permite calcular a força elétrica entre cargas pontuais.

Passo 2

A Lei de Coulomb estabelece que a magnitude da força elétrica é
F = k \,\frac{\lvert q_1 q_2\rvert}{r^2},
onde k = 8,99\times10^{9}\,\mathrm{N\,m^2/C^2}.

Passo 3

Substituindo q_1 = 7,50\times10^{-9}\,\mathrm{C}, q_2 = 4,20\times10^{-9}\,\mathrm{C} e r = 1,80\,\mathrm{m}, temos
F = 8,99\times10^{9}\,\frac{(7,50\times10^{-9})(4,20\times10^{-9})}{(1,80)^{2}}.
Calculando, resulta
F = 8,74\times10^{-8}\,\mathrm{N}.

Passo 4

Como q_1 e q_2 são ambas positivas, a força é de repulsão (elas se repelem).

Resposta

(a) \,8,74\times10^{-8}\,\mathrm{N}.
(b) repulsiva.

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