Duas cargas puntiformes de valores Q1=5μC e Q2=−10μC estão a uma distância de 5 cm. Qual é a força elétrica entre elas? Determine também se ela é repulsiva ou atrativa.
A) 180 N, atrativa.
B) 100 N, repulsiva.
C) 180 N, repulsiva.
D) 1000 N, atrativa.
E) 1,8 N, atrativa.
Questão: 2
Uma carga elétrica com valor de 10 μC possui campo elétrico com valor de 3,0∙105 N/C. Determine a força elétrica gerada.
A) 3,0∙105 N/C
B) 10∙105 N/C
C) 3,0∙10−5 N/C
D) 3,0∙10−6 N/C
E) 3,0∙106 N/C
Questão: 3
Uma partícula possui campo elétrico com valor de 200∙105 N/C e força elétrica com valor de 5,0∙105 N. Determine o valor da carga elétrica.
A) 0,025 C
B) 0,05 C
C) 0,055 C
D) 0,045 C
E) 0,035 C
Questão: 4
Uma carga q e outra Q, com o dobro de q, estavam inicialmente a uma distância d e foram reposicionadas a uma distância equivalente ao dobro da inicial. A força elétrica final será de quanto da força inicial?
A) Ffinal=Finicial8
B) Ffinal=4∙Finicial
C) Ffinal=Finicial4
D) Ffinal=Finicial
E) Ffinal=8∙Finicial
Questão: 5
Três cargas elétricas estão espaçadas e com seus valores descritos na imagem abaixo:
Como as forças F12, F23 e F31 são classificadas?
A) São classificadas como repulsiva, atrativa e atrativa, respectivamente.
B) São classificadas como atrativa, atrativa e repulsiva, respectivamente.
C) São classificadas como atrativa, repulsiva e atrativa, respectivamente.
D) São classificadas como atrativas.
E) São classificadas como repulsivas.
Questão: 6
Duas cargas iguais de 50∙10−6 C se atraem no vácuo com uma força de 200 N. Qual é a distância entre as cargas?
A) 10 m
B) 15 m
C) 30 m
D) 150 m
E) 50 m
Questão: 7
Duas cargas iguais com valor Q distanciadas a 10 cm se repulsam no vácuo com uma força de 100 N . Sabendo que k= 9∙109 , qual o valor da carga Q?
A) + 1∙10-5 C e - 1∙10-5 C
B) ± 1,054∙10-5 C
C) + 1,054∙10-5 C
D) - 1,054∙10-5 C
E) + 1,054∙10-5 C e - 1,054∙10-5 C
Questão: 8
Se multiplicarmos a força elétrica final em quatro vezes da força elétrica inicial de duas cargas q, quanto valerá a distância inicial comparada à distância final?
A) Ambas as distâncias serão iguais.
B) A distâncial inicial será quatro vezes a distâncial final.
C) A distâncial final será quatro vezes a distâncial inicial.
D) A distâncial final será o dobro da distâncial inicial.
E) A distâncial inicial será o dobro da distâncial final.
Questão: 9
(Fuvest — adaptada) Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força igual a 3,0∙10-6 N. A força elétrica resultante dos efeitos de A e C sobre B é de:
A) 2,0·10-6 N.
B) 6,0·10-6 N.
C) 12·10-6 N.
D) 24·10-6 N.
E) 30·10-6 N.
Questão: 10
(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.
Questão: 11
(UFPE — adaptada) O gráfico a seguir representa a força F entre duas cargas puntiformes positivas de mesmo valor, separadas pela distância r. Considere k=9 ∙109 N m2 /C2 e determine o valor das cargas, em unidades de 10-9 C.
A) 1,0
B) 2,0
C) 3,0
D) 4,0
E) 5,0
Questão: 12
(PUC-Rio) Dois objetos metálicos esféricos idênticos, contendo cargas elétricas de 1 C e de 5 C, são colocados em contato e depois afastados a uma distância de 3 m. Considerando a constante de Coulomb k=9∙109 N m2 /C2 , podemos dizer que a força que atua entre as cargas após o contato é:
A) atrativa e tem módulo 3∙109N .
B) atrativa e tem módulo 9∙109N .
C) repulsiva e tem módulo 3∙109N .
D) repulsiva e tem módulo 9∙109N .
E) zero.
Alternativa A
Encontraremos o valor da força elétrica utilizando a lei de Coulomb:
F=k|Q1|∙|Q2|d2
O F da fórmula é a força elétrica que queremos descobrir. A constante k vale 9 ∙109 N m2 /C2, a distância d será convertida de centímetros para metros (5 cm = 0,05 m) e as cargas foram dadas, portanto a fórmula fica da seguinte forma:
F=9 ∙109 |5μC|∙|−10μC|(0,05 )2
Substituiremos micro (μ) pelo seu valor, de 10−6:
F= 9 ∙109 ∙|5∙10−6|∙|−10∙10−6|(0,05)2
Os módulos transformarão o sinal em positivo:
F= 9 ∙109 ∙5∙10−6∙10∙10−6(0,05)2
Por fim, resolveremos a conta:
F= 9 ∙109 ∙50∙10−6−6 0,0025
F= 9 ∙109 ∙50∙10−12 0,0025
F= 9∙50∙109−12 0,0025
F= 450∙10−3 0,0025
F= 180000∙10−3
F= 180∙103∙10−3
F= 180∙103−3
F= 180∙100
F= 180∙1
F= 180 N
A força elétrica é atrativa, porque as cargas possuem sinais contrários.
Questão: 2
Alternativa E
Usando a fórmula que relaciona a força elétrica com o campo elétrico, podemos obter o valor daquela:
F=|q|∙E
F=|10|∙3,0∙105
F=10∙3,0∙105
F=3,0∙105+1
F=3,0∙106 N
Questão: 3
Alternativa A
Usando a fórmula que relaciona a força elétrica com o campo elétrico, podemos obter o valor da força elétrica:
F=|q|∙E
5∙105=|q|∙200∙105
5∙105200∙105 =|q|
5200 =|q|
5200 =|q|
0,025 C =|q|
Questão: 4
Alternativa C
Para compararmos o valor da força elétrica final com a força elétrica inicial, precisamos encontrar seus valores por meio da fórmula da lei de Coulomb:
F=k|Q1|∙|Q2|d2
A força elétrica inicial mede:
Finicial=k|Q1|∙|Q2|d2inicial
Finicial=k|q|∙|Q|d2inicial
Q=2q, então:
Finicial=k|q|∙|2q|d2inicial
Finicial=k2∙q2d2inicial
Já a força elétrica final mede:
Ffinal=k|Q1|∙|Q2|d2final
Ffinal=k|q|∙|Q|d2final
Ffinal=k|q|∙|2q|d2final
Ffinal=k2∙q2d2final
A distâncial final é o dobro da distância inicial:
Ffinal=k2∙q2(2dinicial)2
Ffinal=k2∙q24∙d2inicial
Contudo, Finicial=k2∙q2d2inicial, então substituindo, conclui-se que:
Ffinal=Finicial4
A força final é a força inicial dividida por 4.
Questão: 5
Alternativa A
A força elétrica entre a carga 1 e a carga 2 é repulsiva, pois elas possuem o mesmo sinal. Já as forças entre as cargas 2 e 3 e entre 3 e 1 são atrativas, por possuírem sinais opostos.
Questão: 6
Alternativa B
Usando a lei de Coulomb, conseguiremos determinar a distância entre as cargas elétricas:
F=k|Q1| ∙|Q2|d2
Sabendo que a constante k vale 9 ∙109 N m2 /C2 e que as cargas se atraem, conclui-se que elas possuem sinais opostos:
200= 9 ∙109 ∙|50∙10−6|∙|−50∙10−6|d2
200= 9 ∙109 ∙|50∙10−6|∙|50∙10−6|d2
200∙d2= 9 ∙109 ∙50∙10−6∙50∙10−6
200∙d2= 9 ∙109 ∙ 2500∙10−6−6
200∙d2= 22500∙109−6−6
200∙d2= 22500∙10−3
d2=22500∙10−30,1
d2=225000∙10−3
d2=2,25∙105∙10−3
d2=2,25∙105−3
d2=2,25∙102
d2=225
d=√225
d=15 m
Questão: 7
Alternativa B
Encontraremos o valor da carga elétrica por meio da fórmula da lei de Coulomb:
F=k|Q1|∙|Q2|d2
F=k|Q|∙|Q|d2
Convertendo a distância de centímetros para metros (10 cm=0,1 m) , obtemos:
100=9∙109∙Q20,12
100=9∙109∙Q20,01
Q2=100∙0,019∙109
Q2=19∙109
Q2≈1,11∙10−10
Q≈± 1,054∙10−5 C
As duas cargas valem aproximadamente 1,054∙10-5 C com sinal positivo ou ambas possuem esse valor com sinal negativo. Não há como determinar isso, porque ambas estão se repulsando.
Questão: 8
Alternativa E
Para fazermos a comparação entre as forças final e inicial, utilizaremos a fórmula da lei de Coulomb:
F=k|Q1| ∙|Q2|d2
Isolaremos o valor de k, que será o mesmo inicialmente e no final.
k= F∙d2|Q1|∙|Q2|
Portanto:
kinicial=kfinal
Finicial∙d2inicial|Q| ∙|Q|=Ffinal∙d2final|Q| ∙|Q|
Como o valor das cargas é o mesmo, podemos eliminá-las da conta:
Finicial∙d2inicial=Ffinal∙d2final
Já que a força final é quatro vezes a força inicial, temos:
Utilizando a raiz quadrada em ambos os lados, obtemos:
dinicial=2∙dfinal
Questão: 9
Alternativa D
Primeiramente, analisaremos a partícula C em relação à partícula B. A força entre essas partículas é de 3,0∙10-6N . Então substituiremos na fórmula da lei de Coulomb para encontrar o valor da carga elétrica:
FCB=k|Q1| ∙|Q2|d2
Como as cargas são iguais, convertendo de centímetro para metro e substituindo os valores referentes, temos:
3,0∙10−6=9∙109 Q2(3∙10−2)2
3,0∙10−6=9∙109 Q29∙10−4
3,0∙10−6=109+4∙Q2
3,0∙10−6=1013∙Q2
3,0∙10−61013=Q2
3,0∙10−6−13=Q2
3,0∙10−19C=Q2
Agora, descobriremos a força que A faz em B:
FAB=k|Q1|∙|Q2|d2
FAB=kQ2d2
FAB=9∙109 3,0∙10−19(1∙10−2)2
FAB=9∙1093,0∙10−191∙10−4
FAB=9∙109∙3,0∙10−19+4
FAB=27∙109∙10−15
FAB=27∙109−16
FAB=27∙10−6N
Assim, a força resultante em B é dada pela soma entre a força em A com a força em C. Como elas têm sentidos opostos, em razão de as cargas possuírem o mesmo sinal, a soma se torna uma subtração:
FB=FAB−FCB
FB=27,0∙10−6−3,0∙10−6
FB=24,0∙10−6 N
Questão: 10
Alternativa A
A fórmula da lei de Coulomb é:
F=k|Q1|∙|Q2|d2
Por meio dela, vemos que a força é proporcional às cargas elétricas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as partículas. Podemos desconsiderar a massa da partícula, por não ser relevante ao cálculo da força elétrica.
Questão: 11
Alternativa E
Encontraremos o valor das cargas elétricas por meio da lei de Coulomb:
F=k|Q1|∙|Q2|d2
Podemos observar no gráfico que existe um ponto na curva que é comum à força e à distância, portanto usaremos o valor da força como F=2,5∙10-4 e a distância r=3 :
2,5∙10−8=9 ∙109|Q1|∙|Q2|32
Como as cargas são iguais, podemos multiplicá-las:
2,5∙10−8=9 ∙109Q232
2,5∙10−8=109∙Q2
2,5∙10−8109=Q2
2,5∙10−8−9=Q2
2,5∙10−17=Q2
25∙10−1∙10−17=Q2
25∙10−1−17=Q2
25∙10−18=Q2
√25∙10−18=Q
5∙10−9C=Q
Questão: 12
Alternativa D
Primeiramente, analisaremos as cargas elétricas. A partir disso, é possível ver que, como elas estão em contato, haverá uma troca de elétrons entre elas que só finalizará quando ambas estiverem com o mesmo valor de carga elétrica. Para encontrarmos esse valor, faremos uma média aritmética entre as cargas:
5+12=62=3 C
Com os valores das cargas em mãos, substituiremos na fórmula da lei de Coulomb a fim de encontrar a força elétrica:
F=k|Q1|∙|Q2|d2
F=9∙109∙|3|∙|3|32
F=9∙109∙99
F=9∙109N
Fonte: Brasil Escola - https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-forca-eletrica.htm