Em Física é muito comum que alguns problemas sejam resolvidos utilizando operações com potências de base 10. Como forma de revisar essas operações, calcule:
a) a carga final de duas esferas, idênticas, inicialmente com cargas iguais a
e
, após serem colocadas em contato. [Neste caso a carga final de cada esfera é determinada pela média de suas cargas iniciais].
b) utilizando a Lei de Coulomb, a intensidade da Força Elétrica entre essas duas esferas depois do contato, colocadas a uma distância de
.
Lei de Coulomb:
.
Adote
.
a) a carga final de duas esferas, idênticas, inicialmente com cargas iguais a
b) utilizando a Lei de Coulomb, a intensidade da Força Elétrica entre essas duas esferas depois do contato, colocadas a uma distância de
Lei de Coulomb:
Adote
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o enunciado e o que a gente precisa:
– Temos duas esferas idênticas com cargas iniciais
– Temos duas esferas idênticas com cargas iniciais
– Elas são colocadas em contato e, por isso, cada uma acaba com a mesma carga, que é a média aritmética das duas iniciais.
– Depois, queremos a intensidade da força elétrica entre elas a uma distância de
– Depois, queremos a intensidade da força elétrica entre elas a uma distância de
usando a Lei de Coulomb
Conteúdo: operações com potências de 10, média de cargas e aplicação da Lei de Coulomb.
Passo 2
Primeiro a gente converte a segunda carga pra potência de 10 padrão:
Agora soma as duas cargas iniciais:
Passo 3
Como as esferas são idênticas e ficam em contato, cada uma fica com a média:
Passo 4
Agora vamos usar a Lei de Coulomb pra achar a força. Como ambas vão ter carga
, temos
Calculemos as potências de 10 separadamente:
-
, -
Então
Resposta
Carga final de cada esfera:
Intensidade da força elétrica (magnitude):