Questão 1. Para determinar a interação eletrostática entre duas partículas carregadas de cargas Q1 e
Q2 separadas por uma distância d devemos aplicar a lei de Coulomb. Se aumentarmos a distância
entre as partículas, o módulo da força irá aumentar, permanecerá igual ou irá diminuir? Justifique.
Nas Questões 2 e 3 considere a constante eletrostática no vácuo, k0 = 9,0x109 N ∙ m2
/C
2
, e
os submúltiplos do coulomb: 1,0 mC = 1,0x10−3 C e 1,0 μC = 1,0x10−6 C.
Questão 2. Um corpo inicialmente neutro é eletrizado com carga Q = 16 mC. Qual o número de
elétrons retirados do corpo?
Questão 3. Na figura abaixo estão representadas duas partículas de cargas de mesmo sinal, cujos
valores são Q1 = 4,0 μC e Q2 = −4,0 μC, separadas, no vácuo, por uma distância d = 3,0 m.
a) Qual o módulo das forças de interação elétrica entre essas partículas?
b) Qual o módulo dessas forças se a distância for aumentada para 6,0 m?
c) Faça um novo desenho mostrando o vetor que representa a força que a partícula 2 exerce sobre a
partícula 1.
Soluções para a tarefa
1) O módulo da força irá diminuir. Pela Lei de Couloumb, o módulo da força de interação eletrostática entre duas cargas pontuais é proporcional ao inverso do quadrado da distância entre elas. Matematicamente, expressa-se |F| ∝ 1/d². Quanto maior d, menor 1/d², e portanto menor |F|.
2) A carga elétrica pode ser calculada por Q = ne, onde n é o número de elétrons retirados e e é a carga fundamental (positiva). Assim,
1,6 × 10^(-2) = n × 1,6 x 10^(-19)
n = (1,6 × 10^(-2)) / (1,6 × 10^(-19))
n = 10^17.
3)
a) Basta usarmos a Lei de Couloumb, |F| = k×|Q1|×|Q2|/d². Substituindo os valores, temos
|F| = 9,0 × 10^9 × (4,0 × 10^(-6)) × (4,0 × 10^(-6)) / 9 N
|F| = 1,6 × 10^(-2) N
b) Ao dobrarmos a distância, a força é dividida por 4 (verificada pela relação |F| ∝ 1/d²). Basta tomarmos nosso resultado anterior e dividirmos por 4:
|F| = 1,6 × 10^(-2) / 4 N
|F| = 4 × 10^(-3) N
c) O vetor força que a partícula 1 sofre está sobre a reta que passa pelas cargas e, como as cargas possuem sinais opostos, tem sentido apontado para a partícula 2. Segue anexo de como deverá ser o desenho.
