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Exercícios sobre força elétrica

Na resolução de exercícios sobre força elétrica, são necessários conhecimentos sobre as propriedades das cargas elétricas e a Lei de Coulomb.

  • Questão 1

    (CESGRANRIO) A lei de Coulomb afirma que a força de intensidade elétrica de partículas carregadas é proporcional:

    I. às cargas das partículas;

    II. às massas das partículas;

    III. ao quadrado da distância entre as partículas;

    IV. à distância entre as partículas.

    Das afirmações acima

    a) somente I é correta;

    b) somente I e III são corretas;

    c) somente II e III são corretas;

    d) somente II é correta;

    e) somente I e IV são corretas.

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  • Questão 2

    (UF - JUIZ DE FORA) Duas esferas igualmente carregadas, no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna-se:

    a) 3 vezes menor

    b) 6 vezes menor

    c) 9 vezes menor

    d) 12 vezes menor

    e) 9 vezes maior

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  • Questão 3

    Duas cargas puntiformes igualmente carregadas com carga elétrica de 3μC estão afastadas uma da outra por uma distância igual a 3 cm e no vácuo. Sabendo que K0 = 9.109 N.m2/C2, a força elétrica entre essas duas cargas será:

    a) de repulsão e de intensidade de 27 N

    b) de atração e de intensidade de 90 N

    c) de repulsão e de intensidade de 90 N

    d) de repulsão e de intensidade de 81 N

    e) de atração e de intensidade de 180 N

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  • Questão 4

    Uma esfera carregada eletricamente com uma carga Q = 5 nC é colocada na presença de um campo elétrico e de intensidade 5 N/C. A intensidade da força elétrica que atua sobre a esfera é:

    a) 10 . 10-10 N

    b) 2,5. 10-10 N

    c) 1 . 10-10 N

    d) 2,5 . 10-8 N

    e) 50 . 10-9 N

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Respostas

  • Resposta Questão 1

    A Lei de Coulomb é escrita matematicamente da seguinte forma:

    F = K0.Q1.Q2
            
    d2

    A partir dessa equação, vemos que a força elétrica é diretamente proporcional ao valor das cargas elétricas que interagem e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Assim, a única opção correta é a afirmativa I, conforme a letra A.

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  • Resposta Questão 2

    A força elétrica é dada pela expressão:

    F = K0.Q1.Q2
            
    d2

    Aumentando a distância de d para 2d, a força elétrica passa a ser:

    F' = K0.Q1.Q2
             
    (3d)2

    Resolvendo o denominador da equação, encontramos:

    F' = K0.Q1.Q2
              
    9d2

    Assim, podemos reescrever que:

    F' = F
          9

    Ou seja, se triplicarmos a distância, a força elétrica será nove vezes menor, conforme a alternativa C.

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  • Resposta Questão 3

    Dados:

    K0 = 9.109 N.m2/C2
    Q1 = Q2 = 3μC = 3.10-6 C
    d = 3 cm = 3 . 10-2 m

    Utilizamos a equação:

    F = K0.Q1.Q2
             
    d2

    Substituindo os dados, temos:

    F = 9.109. 3.10-6. 3.10-6
          
    (3.10-2)2

    F = 81. 10-3
               
    9.10-4

    F = 90 N

    Como as duas cargas são idênticas, elas têm o mesmo sinal, portanto, a força é de repulsão, visto que cargas com sinais iguais repelem-se. Assim, a alternativa correta é a letra C.

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  • Resposta Questão 4

    Dados:

    E = 5 N/C
    Q = 5 nC = 5.10-9 C

    Usamos a equação:

    F = E.Q
    F = 5 . 5.10-9
    F = 25 . 10-9 N
    F = 2,5 . 10-8N

    Alternativa D

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