Question

6. (Uepg-pss 3 2019) Duas pequenas
esferas condutoras feitas do mesmo
material e com o mesmo tamanho, uma com
carga elétrica de 2x10-6 C, e outra com
carga nula, estão localizadas no vácuo a
uma distancia de 1m uma da outra. Elas
são colocadas em contato e depois
separadas, ficando novamente a 1 m uma
da outra. Em relação ao enunciado, assinale
o que for correto
Dados: ko = 9x10° N.m/c2.
01) Após o contato, para uma distância de
1m uma da outra, o módulo da força
elétrica entre elas é 9x10-3 N
02) O módulo do campo elétrico, antes do
contato, produzido pela carga de
2x10-6 C, para uma distância de
0,5 m dela, é 72x103 N
04) Pelo princípio da conservação da carga
elétrica, as duas esferas em questão,
depois de colocadas em contato e então
separadas, possuirão cargas elétricas
de mesmo valor em módulo, mas de
sinais contrários
08) Após o contato, para uma distância de
1m uma da outra, a energia potencial
eletrostática do sistema é 4,5x10- J.​

Answer 1

01) A força elétrica é dada por:

$F_{el}=k_0\frac{q_1q_2}{d^2}$

Com $q_1$ e $q_2$ sendo as cargas respectivas das esferas e $d$ a distância entre elas. Quando as esferas se tocarem, como uma delas está neutra e elas são idênticas, metade da carga da esfera carregada será transferida para outra esfera ($1\times10^{-6}C$). Colocando os dados na fórmula:

$F{_{el}=9.10^9\times\frac{1.10-6\times1.10^-6}{1^2}=9.0\times10^{-3}$

Ou seja, essa alternativa é verdadeira.

02)O campo elétrico é dado por:

$E=\frac{F}{q}=k_0\frac{q_1}{d^2}$

Inserindo os dados:

$E=9\times10^9\times\frac{2\times^{-6}}{0,5^2}=72\times10^3N/C$

Essa alternativa é correta.

04) Não, se uma esfera tem uma carga, positiva ou negativa, e entra em contato com outra, idêntica, pelo princípio da conservação da carga a segunda esfera terá uma carga de mesmo valor e sinal, já que uma carga de outro sinal implicaria em criação de cargas que não existiam antes do processo.

Essa alternativa é falsa.

08) A energia potencial eletrostática é dada por:

$U=k_0\times\frac{q_1\times q_2}{d}$

Logo:

$U=9\times10^9\times\frac{1\times10^-6\times1\times10^-6}{1}=9\times^{-3}J$

Essa alternativa é falsa.

Portanto a resposta correta seriam 01 e 02, ou, no somatório 03.

:)