Qual a distância entre dois elétrons se eles exercem uma força de repulsão de 5,0 N um sobre o outro?
A força elétrica entre duas cargas pontuais é dada pela lei de Coulomb:
$$F =\frac{kq_1 q_2}{r^2},$$
onde $$F$$ é a força entre as cargas em newtons, $$q_1$$ e $$q_2$$ são as magnitudes das cargas em coulombs, $$k$$ é a constante de Coulomb (aproximadamente 8,99 × 10
9
N·m
2
/C
2
) e $$r$$ é a distância entre as cargas em metros. Neste problema, temos dois elétrons, que possuem carga de aproximadamente -1,60 × 10
-19
C. Sabemos que a força entre eles é 5,0 N. Queremos encontrar a distância entre eles.
Reorganizando a lei de Coulomb, obtemos:
$$r =\sqrt{\frac{kq_1 q_2}{F}}.$$
Conectando os valores que conhecemos:
$$r =\sqrt{\frac{(8,99 \times 10^9 \text{ N m}^2/\text{C}^2)(-1,60 \times 10^{-19} \text{ C} )^2}{5,0 \text{ N}}},$$
o que dá:
$$r \aproximadamente 1,13 \vezes 10^{-10} \text{ m}.$$
Portanto, os dois elétrons têm aproximadamente 1,13 × 10
-10
metros de distância.