Duas cargas puntiformes de
e
estão separadas por uma distância de 10 cm . Determine a força de interação elétrica entre elas e a sua natureza (atração ou repulsão).
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos duas cargas elétricas puntiformes: $ q_{1} = +2, \muC $ e $ q_{2} = -3, \muC $, separadas por uma distância de 10 cm. Nosso objetivo é calcular a força elétrica de interação entre elas e determinar se essa força é de atração ou repulsão. Para resolver isso, vamos utilizar a Lei de Coulomb, que estuda as forças entre cargas elétricas.
Passo 2
Primeiro, vamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional (SI) para facilitar os cálculos.
-
Cargas elétricas:
-
Distância:
Passo 3
Agora, vamos lembrar a Lei de Coulomb, que nos dá a força elétrica ($ F $) entre duas cargas:
Onde:
- $ k $ é a constante eletrostática ($ k = 8,988 \times 10^{9}, N\cdotm{2}/\text{C}{2} $)
- $ q_{1} $ e $ q_{2} $ são as cargas elétricas
- $ d $ é a distância entre as cargas
Passo 4
Vamos substituir os valores que já temos na fórmula:
Perceba que usamos o valor absoluto das cargas, já que a força depende apenas da magnitude das cargas.
Passo 5
Vamos calcular passo a passo:
- Multiplicação das cargas:
- Quadrado da distância:
Passo 6
Substituindo esses valores na fórmula:
Primeiro, fazemos a divisão:
Então:
Passo 7
Agora, multiplicamos os números:
Arredondando para duas casas decimais:
Resposta
A força elétrica entre as cargas é de aproximadamente 5,39 N e é de atração, já que as cargas possuem sinais opostos.