Exercício resolvido: Lei de Coulomb 01

Exercício de física resolvido. Questão que exige conhecimentos de eletrostática: carga elétrica, lei de Coulomb, força elétrica.

(Lei de Coulomb 01) Determine a magnitude da força elétrica em um elétron no átomo de hidrogênio, exercida pelo próton situado no núcleo atômico. Assuma que a órbita eletrônica tem um raio médio de d = 0,5.10-10 m.



Resolução

Sabemos que a carga elétrica do elétron é -1,6.10-19C e a carga do próton 1,6.10-19C, na aplicação da Lei de Coulomb temos:

Lembre-se que para a aplicação da equação acima devemos utilizar o modulo de cada uma das cargas elétricas.

A direção da força no elétron é a mesma da linha que liga as duas partículas. Como as cargas têm sinais opostos então a força é atrativa.
 



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94 comentários:

Fernanda disse...

Como se resolve essa questão?

Duas cargas eletricas puntiformes, q¹=3,0 . 10 à 6 C e q²= 5,0 . 10 à -6 C, estão em 5 cm de distancia do vacuo. Sendo K= 9 . 10 à 9 a constante da eletrostatica do vacuo, determine a intensidade da força de repulsão entre elas.

Amanda disse...

Fernanda, nessa questao usamos a fórmula da lei de Coulomb F=K.Qq/d².

Substituindo, temos F=9.10e9 x 3.10e6 x 5.10e-6 / 25

Multiplicando, temos F= 9.10e9 x 1/25

Dividindo, temos F= 9.10e9 x 0,04

Nosso resultado final é F= 0,36.10e9 N
ou F= 36.10e7 N

Raquel disse...

fiz esse cauculo mas meu resultado
foi: 9,2.10 elevado ao espoente -9
não entendi seu resultado não!!

obrigada!!!

Miguel Carneiro disse...

A divisão de 23,04/0,25 resulta em 92,16 uq equivale a 9,2x10, logo 9,2x10x10^-29x10^20, perceba quando 10^20 sobe o sinal muda e passa a multiplicando com o de cima. Logo o resultado é perfeitameentte correto. Parabéns

michael disse...

uma pequena esfera recebe carga de 40mc e outra esfera de diamtro igual recebe uma carga de -10 mc. as esferas sao colocadas em contato e afastadas de 5.10-²m. Determina a força de interação entre elas. como se resolve????

larissa disse...

como saber qndo deve subtrair a força resultante ou somar?
após a resolução entre duas forças?

Raiana Araujo disse...

michael a resposta da sua questão é:

F= K0 . Q1 . Q2 dividido por d^2

F= 9 x 10^9 x 40 x 10^-6 x 10 x 10^-6 dividido por(5 x 10^-2)^2

F = 360 x 10^-2 divide por 25 x 10^-4

F = 14,4 x 10^2N ou 1440N

Raiana Araujo disse...

Fernanda a resposta da sua questão é:

F= K0 . Q1 . Q2 dividido por d^2

F= 9 x 10^9 x 3 x 10^6 x 5 x 10^-6
dividido por(5 x 10^-2)^2

F = 135 x 10^9 divide por 25 x 10^-4

F = 5,4 x 10^13N

karcia disse...

Alguem me ajuda ta tentei resolver mais nao consigo.
determine a intensidade do campo eletrico gerado a uma distancia de 0,20m por uma carga eletrica puntiforme Q=4,0vezes10sobre-8c,novacuo.Dado k=9,0vezes10sobre 9 Nm2/c sobre2.

Jéssica Nunes disse...

Me ajudeeeeeem, por favor!

Q1: Duas partículas de cargas q1= 2.10^-6 C e q2= 6.10^-6 C estão separadas por uma distância de 1m.

a)Qual a força de atração entre as partículas?
b)E se a distância for reduzida para 0,2m?
c)E se for aumentada para 2m?


Por favorrrr!

Sara disse...

duas cargas puntiformes são fixadas nos pontos A e B distantes de 1m.sendo a carga em A Qa=10^-6 e a carga em B Qb=4.10^-6 determine um ponto p onde o vetor campo eletrico seja resultante nulo.

Aliane disse...

Olá pessoal, tem como vocês me ajudarem nessa questão aqui, por favor...
Desde já agradeço..

K0= 9.10 levando a 9N.m² de dividido por C²

Aroldiane disse...

http://Aroldiane

1. a carga elétrica de qualquer corpo pode ser expressa da seguinte forma:

q= n.e
q= 10.10 elevado a 15 X 1,6.10 elevado a -19
q= 16.10 a -4 Coulumb

deverá ser isso de acordo com o que eu entendi... mas a pegunta poderia ser refeita mais claramente para não haver complicações.

Aroldiane disse...

Duas cargas elétricas iguais estão no vácuo separados por uma distancia de 9m. Se a força elétrica entre desta carga é repulsiva e igual a 4.10 elevado a 5 N. Qual o valor das cargas?
Dado K=9.10 elevado a 9 N.m elevado a2/C ao quadrado?


resposta:

F=k.Q.q/d ao quadrado

vc tem a força com que as cargas se repelem F=4.10elevado a5, vc sabe q as cargas são iguais Q=q, e vc tem a distância d=9m=9.10 elevado a -2

4.10a5=9.10a-9. Q ao quadrado/9.10a-2

4.10a5=9.10a-9. Q ao quadrado/81.10a-4

324.10/9.10a-9=Q ao quadrado

36.10a10=Q ao quadrado
Q=6.10a5

Cicero Lopes disse...

Determine a intensidade da força da força elétrica de atração entre Q1 = - 4,0 x 10-10C e Q2 = -2,5 x 10-10C no vácuo, separadas uma da outra pó 0,30 mm. Dado K0 = 9,0 x 109 unidades SI

Cicero Lopes disse...

Que distancia separa duas cargas elétricas puntiformes, no vácuo, sabendo que Q1 = Q2 = 1,0 nC; F = 9,0 x 105 N e K0 = 9,0 x 109 unidades SI.

Diana disse...

Preciso de ajuda *-*

- Uma particula de carga de prova q=8Mc, sofre a ação de uma força de módulo F=2,4.10-£ N.
Qual é o módulo de vetor campo elétrico na região em que se encontra essa carga?

Joyce disse...

me ajudem? (:

a força de repulsão entre duas cargas elétricas puntiformes, que estão a 20 cm uma da outra, é 0,030 N. Essa força aumentará para 0,060 N se a distância entre as cargas for alterada para:
a)5,0 cm
b)10 cm
c)14 cm
d)28 cm
e)40 cm


Obrigada (:

Leonardo disse...

p/ Joyce

Primeiro vamos transformar os 20 cm para metros. Vai dar 0,2.

0,03 = 9x10^9 x q1 x q2/0,2^2
q1 x q2 = 0,03 x 0,2^2/9x10^9

Mantendo-se as mesmas cargas q1 e q2 e fazendo a nova força ser de 0,06, a nova distância será:

Substituindo o valor de q1xq2 conforme calculado acima, temos:
0,06 = 9x10^9 x 0,03 x 0,2^2/(9x10^9 x d^2)

O 9x10^9 vai cancelar

2 x d^2 = 0,2^2
d^2 = 0,02
d = 0,1414 m
d vale aproximadamente 14 cm. Resposta letra C

Abraço

Carol disse...

Oi, estou com uma duvida, meu professor disse para transformar o cm em metros, porem percebi nas atividades acima que não foi transformado, quando eu devo saber que se transforma ou não?

Nayara disse...

Galera me ajudem a responder isso aqui, por favor!

Três cargas puntiformes estão sobre o eixo "x". A carga q1= 25nC esta na origem, q2= -10nC esta em x=2m e q0= 20nC está em x=3,5m. Qual a força resultante em q0 provocada por q1 e q2.

Leonardo disse...

p/ Nayara

Vão existir 2 componentes de força. Uma de natureza repulsiva devido à interação entre q1 e qo e, outra de natureza atrativa da interação entre q2 e qo. Agora vamos calcular estas componentes:

a) Componente repulsiva
F(q1,q0) = 9x10^9 x 25x10^-9 x 20x10^-9/3,5^2

F(q1,qo) = 9 x 25 x 20x10^-9/12,25
F(q1,qo) = 3,67 x 10^-7 N

b) Componente atrativa
F(q2,qo) = 9x10^9 x -10x10^-9 x 20x10^-9/1,5^2

F(q2,qo) = -9 x 10 x 20x10^-9/2,25
F(q2,qo0 = -8x10^-7 N

Portanto, a combinação dessas 2 componentes vai gerar uma força resultante de:

F = 3,67 x 10^-7 - 8x10^-7 = -4,33x10^-7 N

Abraço

Nayara disse...

Muito obrigada pela resposta, eu n estava diminuindo um carga pela outra! Tem outra questão que meu resultado tbm não esta batendo:
Duas cargas idênticas estão separaras por uma distância de 4m e exercem uma força de módulo 4N, uma sobre a outra. Qual o valor de cada carga?

Leonardo disse...

p/ Nayara

Como as cargas são iguais teremos:
F = k*q*q/d^2

4 = 9x10^9 * q^2 / 4^2
q^2 = 4 * 16 / 9x10^9 = 7,11x10^-9
q = 8,43x10^-5 C

obs: Só não dá pra saber, pelo enunciado, se as cargas são positivas ou negativas.

Abraço

Nayara disse...

owww Leo, eu n consegui entender esse 8,43x10^-5.
Eu tinha encontrado 7.11x10^-9, + minha apostila tem como resposta 4.2x10^-5, a apostila ta errada tem alguma coisa a ver com o valor da carga que vc encontrou, 8.43x10^-5 dividido por 2? Pke?

Leonardo disse...

p/ Nayara!

Esse valor de 7,11x10^-9 você tem que extrair a raiz quadrada dele. Lembre que são duas cargas q e q. Vai aparecer q ao quadrado na fórmula. Agora, o porquê da resposta no seu livro estar ainda dividida por 2 isso eu não sei. Peça pro seu professor resolver e depois me conte por favor.

Abraço

blog do emanoel gomes disse...

duas cargas pontuais de 5nC -2nC estão localizadas em (2,0,4) e (-3,0,5)respactivamente.
a) determine e força sobre uma carga pontual de 1nC localizada em (1,-3,7)
b) encontre o campo eletrico de E(vetor) em (1,-3,7)/// gostaria muito que alguem faça essa questao.

Damácio paiva disse...

quero resolver essa questão sobre a distância: Duas partículas eletrizadas foram colodas no vácuo a uma distância d uma da outra. Suas cargas elétricas são opostas: +2,0(microcoulomb)e -2,0(microcoulomb) e a força de atração entre elas tem módulo 9,0.10³N. Sendo K= 9,0.10( a nona).ME AJUDE AMANHÃ É PROVA PECISOO URGENTEMENTE POR FVOR. volto de noite.

anny barros disse...

pessoal me ajudemmm duas particulas de cargas q1 e q2 de sinais opostos, separados pela distancia d. atraem-se com força de intensidade f=0.18N. qual será a intensidade da força de atração entre essas particulas se:
a)a distancia d entre elas torna-se 3 vezes maior?
b) o valor da carga de cada particula reduzir-se à metade, mantendo-se inalterada a distancia inicial d?

Leonardo disse...

p/ Damácio

Você não disse o que você queria, mas creio que seja o valor da distância "d". Bem, lá vai:

F = k * Q * q/d^2

9x10^3 = 9x10^9 x 2x10^-6 x 2x10^-6/d^2

d^2 = 4x10^-6
d = 2x10^-3 m = 2 mm

Abraço

Leonardo disse...

p/ anny barros

F = k x q1 x q2/d^2

a) Se a distância d triplicar, teremos:

F = k x q1 x q2/(3xd)^2
F = k x q1 x q2/(9xd^2)

Ou seja, a força cai para 1/9 da força inicial = 0,18/9 = 0,02N

b) Se as 2 cargas forem reduzidas à metade:

F = k x (q1/2) x (q2/2)/d^2
F = k x q1 x q2/(4xd^2)

Ou seja, a força cai para 1/4 da força inicial = 0,18/4 = 0,045N

Abraço

Leonardo disse...

p/ blog do emanoel gomes

duas cargas pontuais de 5nC -2nC estão localizadas em (2,0,4) e (-3,0,5)respactivamente.
a) determine e força sobre uma carga pontual de 1nC localizada em (1,-3,7)
b) encontre o campo eletrico de E(vetor) em (1,-3,7)/// gostaria muito que alguem faça essa questao.

SOLUÇÃO

Vamos batizar as cargas
Q1 = 5nC na coordenada (2;0;4)
Q2 = -2nC na coordenada (-3;0;5)
Q0 = 1nC na coordenada (1;-3;7)

A carga Q1 vai gerar uma força repulsiva em Q0 e a carga Q2 vai gerar uma força atrativa em Q0. Temos que determinar estes 2 vetores (que chamaremos de F10 e F20) e depois achar a resultante desses 2 vetores.
F10 - força entre as cargas Q1 e Q0
F20 - força entre as cargas Q2 e Q0

Usaremos a fórmula F = k*Q*q/d^2

Vou resolver apenas para a força. Para o E é a mesma coisa. Só muda a fórmula E = k*Q/d^2

Cálculo de F10 e F20:
O vetor F10 vai estar localizado sobre a reta que une Q1 e Q0 no sentido para fora (pois é uma força de repulsão). Podemos achar o vetor que vai de Q1 a Q0 (V10). O vetor F10 será proporcional a este vetor. Vamos calcular:

V10 = (1;-3;7) - (2;0;4) = (-1;-3;3)
F10 = c*(-1;-3;3)

Para F20 é o mesmo. Apenas lembre que agora a força é atrativa (para F10 fizemos o ponto0 - ponto1. Agora devemos fazer ponto2 - ponto0). É bem mais fácil visualizar este detalhe em um desenho. Só falando fica difícil.

V20 = (-3;0;5) - (1;-3;7) = (-4;3;-2)
F20 = c'*(-4;3;-2)

obs: c e c' são constantes (que ainda vamos determinar).

Agora vamos calcular os módulos dos vetores F10 e F20.

F10 = 9x10^9 x 5x10^-9 x 10^-9/raiz(-1^2 + -3^2 + 3^2)

Essa raiz aí é justamente o módulo do vetor V10. Este módulo é exatamente a distância d entre as cargas Q1 e Q0.

F10 = 45x10^-9/19 N (módulo de F10)

F20 = 9x10^9 x 2x10^-9 x 10^-9/raiz(-4^2 + 3^2 + -2^2)

F20 = 18x10^-9/29 N (módulo de F20)

Agora podemos achar c e c'. Sabemos que:
F10 = c*(-1;-3;3) = 45x10^-9/19
F20 = c'*(-4;3;-2) = 18x10^-9/29

raiz((-c)^2 + (-3*c)^2 + (3*c)^2) = 45x10^-9/19
c*raiz(19) = 45x10^-9/19
c = 45x10^-9/(19*raiz(19)) = 5,43x10^-10 (aprox.)

raiz((-4*c')^2 + (3*c')^2 + (-2*c')^2) = 18x10^-9/29
c'*raiz(29) = 18x10^-9/29
c' = 18x10^-9/(29*raiz(29)) = 1,15x10^-10 (aprox.)

F10 = 5,43x10^-10*(-1;-3;3)
F20 = 1,15x10^-10*(-4;3;-2)

F = vetor F10 + vetor F20

F = (-5,43x10^-10 - 4*1,15x10^-10;-3x5,43x10^-10 + 3x1,15x10^-10;3x5,43x10^-10 - 2x1,15x10^-10)

F = (-1,004x10^-9;-1,284x10^-9;1,400x10^-9)

Esse é o vetor da força resultante. Se você quiser saber seu módulo é só tirar a raíz da soma dos quadrados.

Módulo F = 2,15x10^-9 N (aproximadamente)

Abraço

obs: Espero que esteja certo. Deu um trabalho danado ......rs

Leonardo disse...

obs: Cometi um erro na hora de postar estas 2 fórmulas:

F10 = 9x10^9 x 5x10^-9 x 10^-9/raiz(-1^2 + -3^2 + 3^2)

Essa raiz aí é justamente o módulo do vetor V10. Este módulo é exatamente a distância d entre as cargas Q1 e Q0.

F20 = 9x10^9 x 2x10^-9 x 10^-9/raiz(-4^2 + 3^2 + -2^2)

como eu disse antes essas raizes são a distância d. Na fórmula temos d^2. Então as raízes têm que ser elevadas ao quadrado. Mas só errei na fórmula. No desenvolvimento depois eu fiz certo.

As distâncias d são raiz(19) e raiz(29). Você vai reparar que o resultado já saiu ao quadrado sem a raíz.

Abraço

Nayara disse...

P/ Leonardo.

Oi Leo, sobre o meu último post vc está certíssimo. Errado estava o gabarito da minha lista, consigui convencer ao professor para fazer a questão e ele percebeu que realmente estava errado o gabarito!

Obg pelos comentarios!
Esse blog faz toda a diferença pra quem realmente quer ajuda pra resover essas questões de físik! Vlww msm

anny barros disse...

Duas particulas de carga de sinais opostos, cujos valores são q1=2,0mc e q2=6,0mc, estão separados no vacuo por uma distancia de 1,0m.
a)Qual a força de atração entre elas?
b)E se a distancia entre elas for reduzida para 0,2m?
c)e se for aumentada para 2,0m?
(Dados:K=9.10^9n.m^2/c^2)

anny barros disse...

respondi essa questão e o resultado naum bate com o do gabarito!!! responde ai para mim!!!!!
qual a distancia entre duas particulas de carga q1=1,2pc, sabendo que elas se atraem com uma força F=9.0.10^-12N?
(Dados:K=9.10^9n.m^2/c^2)

duda187 disse...

to com uma dificuldade em responder essa questão!!! me ajundem por favor!!! desde já agradeço!!!
duas particulas de carga q1 e q2 de mesmo senal, separadas pela distancia d, repelem-se com a força F=1,2.10^-3N.qual será a entensidade da força de repulsão entre elas se:
a)a distancia entre elas torna-se 3x menor?
b)o valor da carga q1 reduzer-se a matade, o valor da carga q2 torna-se 3x maior e a distancia inicial d reduzer-se a metade?

Leonardo disse...

p/ anny barros

q1 = 2mC e q2 = 6mC(é mili Coulomb ou você quis dizer micro Coulomb?)

Vou fazer como se fosse micro Coulomb que vai dar um resultado mais coerente.

a) F = 9x10^9 x 2x10^-6 x 6x10^-6/1^2
F = 108x10^-3 = 1,08x10^-1 N

b) Se a distância for reduzida de 1m para 0,2m, a distância será reduzida para 1/5 do valor inicial. Como "d" aparece elevado ao quadrado no denominador, isto quer dizer que a força aumentará 25 vezes = 25x1,08x10^-1 N

c) Se a distância aumentar de 1m para 2m, seguindo o mesmo raciocínio de b), a força será reduzida para 1/4 do valor original = (1/4)x1,08x10^-1N

Abraço

Leonardo disse...

p/ anny barros

As 2 cargas são iguais a 1,2 pico Coulomb.

9x10^-12 = 9x10^9 x 1,2x10^-12 x 1,2x10^-12/(d^2)

d^2 = 1,44x10^-3
d = 3,79x10^-2 m = 3,79cm aproximadamente

Abraço

Leonardo disse...

p/ duda187

Vamos usar a fórmula F=k x q1 x q2/(d^2)

a) Se a distância for 3 vezes menor, como ela aparece ao quadrado no denominador isto quer dizer que a força vai ser 9 vezes o valor da força original. Bem, mas podemos provar fazendo contas também:

Vamos chamar a força original de Fo.
Fo = k x q1 x q2/(d^2)

Se a distância for reduzida para d/3 teremos uma nova força F

F = k x q1 x q2/(d/3)^2
F = k x q1 x q2/(d^2/9)
F = 9 x k x q1 x q2/(d^2)
F = 9 x Fo = 9x1,2x10^-3

b) Agora vamos fazer direto por conta. Já temos o mesmo Fo de antes. Vamos calcular o novo F devido a todas as mudanças

F = k x q1/2 x 3xq2/(d/2)^2
F = 3/2 x k x q1 x q2/(d^2/4)
F = 4 x 3/2 x k x q1 x q2/(d^2)
F = 6 x Fo = 6x1,2x10^-3

Abraço

zé disse...

como posso saber se vou somar ou diminuir as cargas resultantes?
como posso saber se boto sinal de ,mais ou menos na resposta?

luiz gustavo disse...

duas cargas puntiformes Q1 e Q2, são fixados nos pontos A e B,distnte entre si 3m no vacuo.Sendo Q1= 4.10^-6CB,Q2= 10.10^-6C e K0=9.10^9 Determinar a intensidade da força eletrica resultante sobre a carga Q3= 5.10^-6C , colocada a 1M de A,sobre a reta Ab

alguem pode me ajudar como resolver isso ?

anny barros disse...

me ajudem!!!! dois corpos A e B, de tamanhos despreziveis,eletrizadas com cargas Qa e Qb repelem-se com força de intensidade F quando separados por um distancia D. Dobrando a distancia entre os corpos,a intensidade da força eletrica passará a ser:
a)F
b)F/2
c)F/4
d)2F
e)4F

anny barros disse...

considere duas particulas um protóns(1^1H) E UMA PARTICULA ALFA (4^2He). quando no vacuo um proton e uma particula alfa, se dirigem um contra o outro, no instante em que a distancia entre elas e D a força de interação eletrostatica tem intensidade:
a) F=K.2e^/d^2
b) F=K.e^2/d^2

Leonardo disse...

p/ luiz gustavo

No ponto C teremos 2 componentes de força, a saber:
- Fac = força de interação entre A e C (repulsiva, pois ambas as cargas são positivas). Fac vai estar sobre a reta AB, no sentido de A para B.
- Fbc = força de interação entre B e C (também repulsiva). Fbc também vai estar sobre a reta AB, só que ela vai apontar no sentido contrário, de B para A.

Vamos agora adotar o sentido positivo, por exemplo, como de A para B. Deste modo Fac será positivo e Fbc será negativo.

Fac = 9x10^9 x 4x10^-6 x 5x10^-6/(1^2)
Fbc = -9x10^9 x 10x10^-6 x 5x10^-6/(2^2)

Fac = 180x10^-3 = 0,18N
Fbc = -(450/4)x10^-3 = -0,1125N

A força F resultante é a soma vetorial destas 2 forças:
F = 0,18 - 0,1125 = 0,0675 = 6,75x10^-2 N

Abraço

Leonardo disse...

p/ anny barros

Como a distância aparece no denominador da fórmula e elevada ao quadrado, isto quer dizer que se a distância dobrar (mantidas as cargas iguais) a força será reduzida para F/4. Podemos ver isto no cálculo abaixo:

F = k x Qa x Qb / D^2

Se D for dobrado vamos encontrar uma outra força F'

F' = k x Qa x Qb / (2xD)^2
F' = k x Qa x Qb / (4xD^2)
4xF' = k x Qa x Qb / D^2
Substituindo por F temos:
4xF' = F
F' = F/4

Cuidado para não confundir:
F é a força com distância D
F' é a força com distância 2D

Portanto, ao se dobrar D a nova força (F') vale 1/4 da força original (F) com distância D.

Abraço

Leonardo disse...

p/ anny barros

Primeiramente temos que saber a carga destas duas particulas:
- proton = +e
- alfa = nucleo He = 2 protons + 2 neutrons = +2e
lembre que os neutrons tem carga zero. Nosso problema se reduz a encontrar a forca entre 2 particulas de cargas "+e" e "+2e", separadas por uma distancia d.

Agora e so usar a formula
F = K . e . 2e / d^2

Abraco
F = K . 2. e^2 / d^2

érika disse...

Olá, será que poderia me ajudar com essa questão ? desde já agradeço!
(UFBA)Duas pequenas esferas idênticas de massa m=9.10-2 kg(nove vezes dez elevado a menos dois quilos), suspensas por fios isolantes de comprimento L=(raiz quadrada de dois)m e em equilibrio, foram eletrizadas de forma a possuírem a mesma carga elétrica Q. Sabendo que a distãncia entre os centros das esferas é D=2m, calcule a carga elétrica Q de cada esfera em microcoulomb. (Considere g=10m/s²)

Leonardo disse...

p/ érika

Não ficou claro no seu enunciado, mas suponho que ambos os fios estejam pendurados pelo mesmo ponto. Sendo assim teremos uma figura de um triângulo isósceles de lados raiz(2) e base 2. Por questões geométricas se consegue chegar também que os ângulos da base deste triângulo isósceles valem 45 graus. Para achar este ângulo basta desenhar a altura do triângulo isósceles que irá dividi-lo em 2 triângulos retângulos. Aí podemos fazer: cos(teta) = cateto adjacente/hipotenusa
onde o cateto adjacente é metade da base do isósceles e a hipotenusa é o comprimento do fio.
Assim: cos(teta) = 1/raiz(2) = raiz(2)/2
teta = 45 graus

As cargas Q estão nos vértices da base (separadas por 2m) e o ponto de apoio no outro vértice onde os fios se unem. Agora podemos isolar uma das esferas para estudar as forças atuantes nesta esfera. Vamos pegar por exemplo a esfera da esquerda da base. Nesta esfera teremos 3 forças atuando, a saber:
1 - o peso da esfera apontando para baixo
2 - a tração do fio apontando para cima e fazendo um ângulo de 45 graus com a normal
3 - a força eletrostática de repulsão para a esquerda

Como as cargas estão em equilíbrio temos que o somatório das forças em X, assim como em Y valem zero.

Fazendo o somatório em X temos:
F = T.cos45
onde:
F = Força eletrostática = K.Q.Q/2^2 = K.Q^2/4
T = Tração no fio

Fazendo o somatório em Y temos:
P = T.sen45
onde:
P = peso da esfera = m.g = 9x10^-2 x 10 = 0,9 N

Resolvendo:
0,9 = T.sen45
T = 0,9/sen45

Substituindo:
F = T.cos45
K.Q^2/4 = 0,9.cos45/sen45

Lembre que para 45 graus temos sen = cos

9x10^9 x Q^2 = 3,6
Q^2 = 4x10^-10
Q = 2x10^-5 C = 20 micro Coulomb

Abraço

Mauricio disse...

Preciso dessa resposta até as 19 hrs, to desesperado

Três pequenos objetos igualmente carregados estão localizados como mostra a figura.
A intensidade da força elétrica exercida por A sobre B é de 3N.Calcule:

a)a intensidade da força elétrica que C exerce sobre B:


b)a intensidade da força elétrica resultante que A e C exercem em B.



A B C
O______>O______>O
20cm 10cm

Mauricio disse...

20 cm de A para B , 10 cm de B para C , desenho fico mal

Leonardo disse...

p/ Mauricio

Como as cargas são iguais e se a distância BC é metade da AB, isto quer dizer que a força de C em B tem 4 vezes a intensidade da força de A em B. Isto porque a distância aparece na fórmula elevado ao quadrado e no denominador.
a) portanto a força de C em B vale 12N
b) Como as 3 cargas são iguais todas as forças são repulsivas. A vai exercer 3N em B para a direita e C vai exercer 12N em B para a esquerda. A resultante será de 9N para a esquerda.

Luana disse...

Colocam-se no vácuo duas cargas elétricas iguais a uma distância de 2 m uma da outra. A intensidade da força de repulsão entre elas é de 3,6.102 N. Determine o valor das cargas.

Mauricio disse...

tive que provar isso em conta,mas de qualquer forma tu salvou minha vida, muito obrigado

Leonardo disse...

p/ Luana

A forca vale 360 N?

F = k x q x q / d^2

360 = 9x10^9 x q^2 / 2^2

q^2 = 160 x 10^-9 = 16x10^-8

q = 4x10^-4 C = 400x10^-6 C = 400 micro C

Talita Souza disse...

Oi, preciso de ajudar para realizar esta questão.
Um corpo neutro possui 20x10 com o expoente 20 protons,Se ganhar eletrons, adquirindo uma carga total negativa de 4C, quantos elétrons ele passará a ter no total ? se puder me ajudar desde já agradeço!

Leonardo disse...

p/ Talita Souza

Quando um corpo possui carga elétrica negativa é porque há um excesso de elétrons. O excesso é a carga. Vamos então calcular que excesso de elétrons é esse:

1 elétron ------- 1,6x10^-19C
x elétrons ------ 4 C

x = 4/(1,6x10^-19)
x = 2,5x10^19 elétrons

Este é portanto o número de elétrons que excedem o número de prótons.

Dica: Em um corpo sem carga (neutro) o número de prótons é igual ao de elétrons.

Portanto, para se achar o número total de elétrons neste corpo temos que somar "x" com o número de elétrons do corpo neutro (que é o mesmo número de prótons)

Total de elétrons do corpo = 2,5x10^19 + 20x10^20 = 0,25x10^20 + 20x10^20 = 20,25x10^20 elétrons

Juliana disse...

Preciso de ajuda nessa questão..

Duas cargas puntiformes encontram-se no vácuo a uma distância de 10cm uma da outra. As cargas valem Q1 = 3,0 . 10-8C e Q2 = 3,0 . 10-9C. Determine a intensidade da força de interação entre elas.

Agradeço desde ja!!

Ana disse...

Oi pessoal! Alguem ai pode me ajudar com esse
exercicio?

As cargas Q e q estão separadas pela distância (2d) e se repelem com força (F). Calcule a intensidade da nova força de repulsão (F') se a distância for reduzida à metade e dobrada a carga Q.

Leonardo disse...

p/ Juliana

F = k x Q1 x Q2 / d^2

F = 9x10^9 x 3x10^-8 x 3x10^-9 / 0,1^2
F = 10^-6 N

Leonardo disse...

p/ Ana

F = k x Q x q / (2xd)^2
F = k x Q x q / (4xd^2)

F' = k x 2Q x q / d^2

Temos então a relação:
4F = F'/2
F' = 8F

Juliana disse...

Leonardo obrigada por me ajudar! Mas agora fiquei confusa pq sua resposta não bateu com a resposta do gabarito que é F= 8,1 . 10 elevado a -5
O que será que pode ser?

Leonardo disse...

p/ Juliana

Vc tem razao. Eu que errei. Afinal 9x3x3=81

A resposta da 81x10^-6 = 8,1x10^-5 N
Eu errei na multiplicacao, mas a montagem da equacao estava certo.

Desculpe

Juliana disse...

Obrigada Leonardo! :)

Laís disse...

Duas pequenas esferas no vácuo estão eletrizadas com cargas elétricas q=-2uC e Q=3uC.A distância que as separa é 1,0m.Calcular a intensidade da força eletrostática entre elas,no vácuo .

Adriano Marden disse...

Laís, basta usar a equação da Lei de Coulomb.
F = k |q1||q2|/r^2.
Onde k é uma constante eletrostática e vale 8,99 x 10^9 N.m^2/C^2.(aproximação 9,0 x 10^9)
Fazendo as contas temos:
F = 9,0 x 10^9 (2u x 3u)/1^2 ->
F = 9,0 x 10^9 (6 x 10^-12)/1->
F = 0,054 N = 5,4 x 10^-2 N

Laís disse...

Muito obrigado Adriano,você me ajudou bastante ...
Bjão ameii o blog =D

Laís disse...

Adriano se puder me ajuda nessa também .
De um corpo que se encontra carregado com carga igual a -3uC são retirados 3x10^13 elétrons.Com que carga ficará esse corpo ?

Bjos espero sua resposta !

Leonardo disse...

1,6x10^-19C ------- 1e
3x10^-6C ----------- xe

x = 3x10^-6/1,6x10^-19
x = (3/1,6)x10^13 = 1,875x10^13 eletrons em excesso

Ao se retirar 3x10^13 eletrons desse corpo ele ficara com 1,125x10^13 eletrons em falta.

Para achar que carga positiva e esta:

1,6x10^-19 C --------- 1e
xC ---------------------- 1,125x10^13e

x = 1,8x10^-6 C = 1,8 micro C positivo

Maria Eduarda disse...

Quem puder me ajudar nessas 2 questões ficareii muito agradecida !
1)Uma esfera metálica contém carga igual a -5uC.Encosta-se essa esfera em outra esfera idêntica,inicialmente neutra.Determine o número de elétrons que se transferem de uma esfera para a outra.

2)Sobre uma carga elétrica de 2,0x10^-6C,colocada em certo ponto do espaço,age uma força de intensidade 0,80N.Despreze as ações gravitacionais.A intensidade do campo elétrico nesse ponto é:

Por favor me ajudem,espero resposta ! Bjão

Leonardo disse...

p/ Maria Eduarda

1) Quando as 2 esferas se tocam as cargas são distribuídas uniformemente entre as esferas. Então, após o toque as 2 esferas terão carga de -2,5uC. Portanto, foram transferidos 2,5uC de elétrons entre uma esfera e outra. Agora basta calcular quantos elétrons dão essa carga.

1e ------ 1,6x10^-19 C
xe ------ 2,5x10^-6 C

x = 2,5x10^-6/1,6x10^-19
x = 1,5625x10^13 elétrons (15,625 trilhões de elétrons)

2) E = F/q

E = 0,8/2x10^-6 = 4x10^5 N/C

Ruany disse...

Por favor me ajudem !
1)Deseja-se retirar de um corpo neutro 7x10^10 elétrons.Que carga adquirirá esse corpo?


2) Uma esfera metálica contém carga igual a -64uC.Encosta-se essa esfera em outra esfera idÊntica,inicialmente neutra.Determine o número de elétrons que se transferem de uma esfera para a outra.

Beijão,no aguardo !

Leonardo disse...

p/ Ruany

1) Ao se retirar elétrons de um corpo neutro, este irá adquirir uma carga positiva. Vamos calcular essa carga.
1 e ------ 1,6x10^-19 C
7x10^10 e ----- x C

x = 7x10^10 x 1,6x10^-19 = 11,2x10^-9 C
(11,2 nano Coulomb)

2)Quando as 2 esferas se tocam elas vão distribuir suas cargas igualmente. Assim, uma carga de -32uC irá fluir para a esfera neutra. No final, ambas as esferas terão carga de -32uC. Agora basta calcular quantos elétrons equivalem a 32 uC.

1 e ------- 1,6x10^-19 C
x e ------- 32x10^-6 C

x = 32x10^-6/1,6x10^-19
x = 20x10^13 e = 200 trilhões de elétrons

Ruth disse...

Suponha que você coloque uma colher de cloreto de sódio em um copo de etanol e outra em um copo de glicerina . em qual deles o sal se apresentará mais dissoluto ? Por quê ?

Amanda disse...

por favor me ajude!!!
De acordo com os últimos estudos sobre o núcleo dos átomos, os prótons e os nêutros são formados por três quarks.O próton é formado por um quar d e dois u, enquanto que o nêutro é constituido de dois dois d e um u.
Determine qual deve ser a carga elétrica de cada tipo de quark de maneira que o próton fique com a carga de nêutros seja 0.

Leonardo disse...

p/ Amanda

Os quarks podem ter carga +2/3 (no caso do "quark up") ou -1/3 (no caso do "quark down"). Assim:
- próton = 2 up e 1 down = 2/3 + 2/3 - 1/3 = +1
- neutron = 1 up e 2 down = 2/3 - 1/3 - 1/3 = 0

Beatriz disse...

Alguém me ajuda?

A distancia entre duas cargas fixas é d,sendo a força de atração entre elas igual a F.Para que a força entre as cargas aumente para 4F,a distancia entre elas deve ser?

Leonardo disse...

p/ Beatriz

para ser 4F a distância deve ser d/2.

F = k.Q.q/d^2
4.F = k.Q.q/x^2

Substituindo a primeira equação na segunda:
4.k.Q.q/d^2 = k.Q.q/x^2

Corta os k.Q.q

x^2 = d^2/4
x = d/2

Beatriz disse...

Valeu Leonardo!!
Me ajude mais nessa,por favor! rsrs

Tres pequenas esferas M,N e P,eletrizadas com cargas iguais,isoladas de outros corpos,estao dispostas como representa a figura (Ve se vc consegue imaginar!!As tres esferas estao em uma mesma linha,ai da esfera M ate a N a distancia é 1cm,da mesma forma que da esfera N ate P tambem é 1cm). Se a força de interaçao eletrica entre as esferas M e N tem intensidade 4,0.10^-4 N,a força eletrica resultante atuando na esfera P tem intensidade,em Newtons,de:

Leonardo disse...

p/ Beatriz

A força resultante em P será a soma de 2 forças.
1) Força de N em P
2) Força de M em P

A força de N em P vale 4x10^-4 N. É o mesmo valor da força de M em N porque as cargas envolvidas são as mesmas e as distâncias envolvidas são as mesmas. Logo, a força tem que ser a mesma.
Já a força que M faz em P terá 1/4 deste valor porque a distância dobra e as cargas se mantém. Como a distância aparece elevada ao quadrado no denominador, a força vai dividir por 4.
Então a força resultante será:
Fres = (4x10^-4) + (1x10^-4) = 5x10^-4 N

Beatriz disse...

Leonardoo,muito obrigada!

matheus sjp disse...

24) Se triplicarmos o valor de duas cargas iguais de mesmo sinal separadas por uma distância d no vácuo, qual será a nova distância de modo que a força de atração permaneça a mesma?
a) 18 d
b) 9 d
c) 6 d
d) 3 d
e) Impossível, pois a força é de repulsão.

matheus sjp disse...

21) Duas cargas iguais, de 2. 10-6 C, se repelem no vácuo com uma força de 0,1 N. Sabendo-se que a constante elétrica do vácuo é de 9.10^9 N.m2/C2, a distância entre essas cargas, em m, é de:
a) 0,9
b) 0,6
c) 0,5
d) 0,3
e) 0,1

------------------------------------------------
24) Se triplicarmos o valor de duas cargas iguais de mesmo sinal separadas por uma distância d no vácuo, qual será a nova distância de modo que a força de atração permaneça a mesma?
a) 18 d
b) 9 d
c) 6 d
d) 3 d
e) Impossível, pois a força é de repulsão.

------------------------------------------------
As duas questoes que eu mandei nao consigo de forma alguma responder ... me ajuda pelo amor de DEUS !!!! :D DESDE JÁ AGRADEÇO

Leonardo disse...

p/ matheus

21) F = k.Q.q/d^2
0,1 = 9x10^9.2x10^-6.2x10^-6/d^2

d^2 = 36x10^-3/0,1
d^2 = 0,36
d = 0,6 m = B

24)
F = k.Q^2/d^2
F = k.(3.Q)^2/x^2

k.Q^2/d^2 = k.9.Q^2/x^2
1/d^2 = 9/x^2
x^2 = 9.d^2
x = 3.d = D

matheus-sjp disse...

muito obrigado Leonardo valewww cara . :D EU TAVA ERRANDO COISAS BASICAS :D valewwwwww

Joseph disse...

27. Duas cargas elétricas puntiformes idênticas se repelem, no vácuo, com uma força de intensidade 9x10-4 N, quando separadas de uma distância de 1 cm. Qual o valor das cargas?

Leonardo disse...

p/ Joseph

F = k.Q^2/d^2 (no caso de 2 cargas idênticas)
9x10^-4 = 9x10^9 x Q^2/0,01^2
Q^2 = 10^-17
Q = 3,16x10^-9 C
Q = 3,16 nC (nano Coulomb)

Camila disse...

Pessoal me ajudem ?
4) Uma carga Q= -5uC, fixa, encontra-se no vácuo.
a) Determinar em um ponto P a 10 cm da carga a intensidade a direção e o sentido do campo eletrico.

b) A intensidade a direção e o sentido da força elétrica que atua em uma carga q= 4uC, colocada no ponto P.

Leonardo disse...

p/ Camila

E = k.Q/d^2

E = 9x10^9.5x10^-6/0,1^2
E = 45x10^5 = 4,5x10^6 N/C

A direcao eh a da reta que vai da carga ao ponto P e o sentido eh apontando de P para a carga, pois a carga eh negativa.

F = q.E = 4x10^-6.4,5x10^6 = 18 N

A direcao e o sentido de F sao identicos aos de E

Luanna disse...

como se resolve essa questão

considerando que e=1,6.10-19C,quantos elétrons devem ser retirados de um corpo para que sua carga final seja 4C

Luanna disse...

gente me ajudem por favor nessa questão,agradeço desde já.

Um corpo possui 4.1020 elétrons e 3,5.1020 prótons.quanto á carga elétrica desse corpo,determine:
a.O sinal
b.A intensidade

Leonardo disse...

p/ Luanna

Isso se resolve com regra de 3

1 é ------- 1,6x10^-19 C
x é ------- 4 C

x = 4/1,6x10^-19 = 25x10^18 elétrons (25 quinquilhões de elétrons)

Leonardo disse...

p/ Luanna

a) O sinal da carga é negativo pois há excesso de elétrons

b) Há um excesso de 0,5x10^20 elétrons
= 5x10^19 elétrons

Regra de 3 de novo

1 é -------- 1,6x10^-19 C
5x10^19 é ---- x C

x = 5x10^19 x 1,6x10^-19 = 5x1,6 = 8 C

camila disse...

Em um ponto P de um campo elétrico, o vetor campo elétrico tem direção vertical, sentido ascendente e intensidade 5,0E4N/C. Determine a intensidade, a direção e o sentido da força elétrica que age sobre uma carga puntiforme q colocada em P, nos casos:

a) q = 2,0.10 (elevado a menos 5)
b) q = - 2,0.10 (elevado a menos 5)

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