Física Eletrostática ajuda?
(UNIRIO) Duas esferas metálicas idênticas, de dimensões desprezíveis,
eletrizadas com cargas elétricas de módulos Q e 3Q atraem-se com força
de intensidade 3,0 . 10-1 N quando colocadas a uma distância d, em
certa região do espaço. Se forem colocadas em contato e, após o
equilíbrio eletrostático, levadas à mesma região do espaço e separadas
pela mesma distância d, a nova força de interação elétrica entre elas será:
a)repulsiva de intensidade 1,0 . 10-1 N
b)repulsiva de intensidade 1,5 . 10-1 N
c)repulsiva de intensidade 2,0 . 10-1 N
d)atrativa de intensidade 1,0 . 10-1 N
e)atrativa de intensidade 2,0 . 10-1 N
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Vamos la,
temos que:
F=K|Qq|/d² => 3.10-¹ = K.3Q.Q/d² => 3.10-¹/3 = K.Q²/d² => K.Q²/d² = 10-¹ (R1)
como as esferas se atraiam, uma delas é negativa e a outra positiva, então no equilibrio temos
(3Q - Q)/2 => 2Q/2 => Q (cada particula ficara com carga Q positiva -> logo vão se repulsar)
calculando a nova força
F=K.Q.q/d² => F=K.Q.Q/d² => F=K.Q²/d² (de R1 temos) F=10-¹ = F= 1,0.10-¹
alternativa a)
F=K.|Q1|.|Q2|/d²
3x10-¹=9x10^9.Q.3Q/d²
3x10-¹=9x10^9.3Q²/d²
Q²/d²=1/9x10^-10
Como elas foram colocadas em contato até entrarem em equilíbrio:
Q1-Q2/2=Q-3Q/2=-2Q/2=-Q
Cargas de mesmo sinal, força repulsiva de intensidade.
Calula-se a nova força de interação:
F=K.|Q1|.|Q2|/d²
F=9x10.Q²/d²
F=9x10^9.1/9x10^-10
F=1x10^-1 N