Determine a força entre duas cargas pontuais + e e -Q separadas por uma distância d.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para determinar a força entre duas cargas pontuais: uma carga positiva +e e uma carga negativa -Q, que estão separadas por uma distância d. Vamos usar a Lei de Coulomb da eletricidade, que nos ajuda a calcular a força elétrica entre duas cargas. Para isso, vamos precisar saber os valores das cargas (+e e -Q) e a distância entre elas (d).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a Lei de Coulomb. Ela diz que a força elétrica (F) entre duas cargas pontuais é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A fórmula fica assim:
Aqui, $ k_e $ é a constante eletrostática, que vale aproximadamente $ 8{,}99 \times 10^9 , N·m²/C² $.
Passo 3
Agora, vamos identificar as cargas no problema. Temos uma carga positiva +e e uma carga negativa -Q. Substituindo na fórmula:
Passo 4
Vamos simplificar os sinais. O produto de uma carga positiva e uma negativa é sempre negativo, mas como estamos falando da magnitude da força, vamos considerar apenas o valor absoluto:
Isso nos dá a intensidade da força entre as duas cargas. O sinal negativo indica que a força é de atração, já que as cargas são de sinais opostos.
Resposta
A força entre as duas cargas pontuais é: