Em uma região cuja constante eletrostática é 1,0 * 10¹º Nm²/C² são fixadas duas partículas eletrizadas positivamente com cargas Qa e Qb, distantes entre si 1,0 m. Uma carga de prova de 2,0 μC é colocada no segmento AB, a 60 cm de Qa, permanecendo em repouso apesar de adquirir um energia potencial elétrica de 1,0 J. Quais os valores de Qa e Qb?
Como não consegui responder a mensagem da mayaravieiraj, que cometeu um equívoco na fórmula do potencial elétrico para uma carga puntiforme q, irei editar a resposta. A fórmula é: , ou seja, o potencial é inversamente proporcional a distância e não ao quadrado da distância como foi proposto. De qualquer forma, as outras partes estão perfeitas, segue a edição:
Para responder a esse tipo de questão, deveremos levar em consideração as informações fornecidas no enunciado, segundo as quais:
k=10¹⁰
q=2μC
Qa = ?
Qb = ?
Observe que: ao colocar a carga no ponto em questão, ela permanece em repouso, com isso, a força resultante das cargas é nula. Isso nos faz concluir que a força com qual a carga Qa faz na q será equivalente a força com que a carga Qb faz em q do mesmo modo.
Simplificando ambas as equações por k e q, temos que: ,
daí podemos extrair que .
Como Qa e Qb são positivas, agora deveremos calcular o potencial resultante na carga q e multiplicar por q para obtermos a energia potencial. Sendo a fórmula do potencial elétrico para uma carga q = , temos que:
,
colocando Kq/10^-1 em evidência temos que:
Substituindo Qa por 9/4.Qb, e passando a expressão em evidência para o outro lado temos:
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O valores de Qa e Qb são equivalentes a 4uC e 9uC, respectivamente.
Para responder a esse tipo de questão, deveremos levar em consideração as informações fornecidas no enunciado, segundo as quais:
k=10¹⁰
q=2μC
Qa = ?
Qb = ?
Observe que:
Isso nos faz concluir que a força com qual a carga Qa faz na q será equivalente a força com que a carga Qb faz em q do mesmo modo.
Por isso, usaremos que:
F=K . Q . q / d²
K.Qa.2.10-⁶/ 0,6² = K . Qb .2.10-⁶ / 0,4²
Qa / 0,36 = Qb / 0,16
Qa=2,25 Qb
Como Qa e Qb são positivas, agora deveremos calcular o potencial resultante na carga q e multiplicar por q para obtermos a energia potencial.
Vr = K.Qa/0,6² + K.Qb / 0,4²
Vr = K [ Qa/0,36 + Qb /0,16 ]
Ep = Vr . q
1 = K.q [ Qa/0,36 + Qb / 0,16 ]
1 = K.q [ 2,25Qb / 0,36 + Qb/0,16 ]
1 / K.q = 6,25Qb + Qb/0,16
1 /20.10³ = Qb +Qb / 0,16
2Qb = 0,16/20.10³
Qb= 0,16 / 40.10³
Qb=0,004 .10⁻³
Qa = 9uC
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brainly.com.br/tarefa/891014
Resposta:
Qa=18μC
Qb= 8μC
Explicação:
Como não consegui responder a mensagem da mayaravieiraj, que cometeu um equívoco na fórmula do potencial elétrico para uma carga puntiforme q, irei editar a resposta. A fórmula é: , ou seja, o potencial é inversamente proporcional a distância e não ao quadrado da distância como foi proposto. De qualquer forma, as outras partes estão perfeitas, segue a edição:
Para responder a esse tipo de questão, deveremos levar em consideração as informações fornecidas no enunciado, segundo as quais:
k=10¹⁰
q=2μC
Qa = ?
Qb = ?
Observe que: ao colocar a carga no ponto em questão, ela permanece em repouso, com isso, a força resultante das cargas é nula. Isso nos faz concluir que a força com qual a carga Qa faz na q será equivalente a força com que a carga Qb faz em q do mesmo modo.
Por isso, usaremos que: F=K . Q . q / d², portanto:
.
Simplificando ambas as equações por k e q, temos que: ,
daí podemos extrair que .
Como Qa e Qb são positivas, agora deveremos calcular o potencial resultante na carga q e multiplicar por q para obtermos a energia potencial. Sendo a fórmula do potencial elétrico para uma carga q = , temos que:
,
colocando Kq/10^-1 em evidência temos que:
Substituindo Qa por 9/4.Qb, e passando a expressão em evidência para o outro lado temos:
Assim, obtêm-se:
Qb=8.10^-6C, logo,
Qa=18.10^-6C