Duas cargas puntiformes de valores Q1=5uC e Q2–10μC estão a uma distância de 5 cm. Qual é a força elétrica entre elas? Determine também se ela é repulsiva ou atrativa.
Passo 1
Vamos resolver um problema de força elétrica entre duas cargas puntiformes. Temos duas cargas: Q1 = 5 μC e Q2 = -10 μC, separadas por uma distância de 5 cm. Para resolver, vamos usar a Lei de Coulomb, que nos ajuda a calcular a força entre cargas elétricas.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar qual é a fórmula da Lei de Coulomb. Ela nos diz que a força elétrica $ F $ entre duas cargas é dada por:
Onde:
- $ k $ é a constante de Coulomb, $ k = 8{,}988 \times 10^9 , N·m²/C² $
- $ Q1 $ e $ Q2 $ são as magnitudes das cargas
- $ d $ é a distância entre as cargas
Passo 3
Vamos substituir os valores na fórmula. Primeiro, convertemos a distância para metros:
Agora, substituímos os valores:
Passo 4
Calculando o numerador:
Calculando o denominador:
Passo 5
Agora, substituímos de volta na fórmula:
Simplificando:
Passo 6
Para determinar se a força é repulsiva ou atrativa, observamos os sinais das cargas. Como Q1 é positiva e Q2 é negativa, as cargas têm sinais opostos, o que significa que a força é atrativa.
Resposta
A força elétrica entre as cargas é de aproximadamente 179,76 N e é atrativa.