Question

(UFF) Considere o valor F como sendo o módulo da força eletrostática
entre duas cargas puntiformes, no vácuo, cada uma com intensidade Q
e separadas por uma distância r. A figura abaixo mostra três cargas, no
vácuo, de valores -Q, +2Q e +4Q. A primeira e a segunda, bem como a
segunda e a terceira, estão separadas por uma distância r.
A alternativa que representa a força eletrostática resultante que atua em
cada carga é:

Answer 1

Resposta:

10F e 7F

Explicação:

Sejam a, b, c os pontos, da esquerda para a direita

F = k.Q²/r²

1) Força de atração entre -Q e +2Q ---> Fab = k.Q.2Q/r² ---> Fab = 2F

2) Força de atração entre -Q e +4Q ---> Fac = k.Q.4Q/(2r)² ---> Fac = F

3) Força de repulsão entre +2Q e +4Q ---> Fbc = k.2Q.4Q/r² ---> Fab = 8F

Resultante na carga -Q situada em a ---> Ra = 2F + F ---> Ra = 3F (para a direita)

Resultante na carga +2Q situada em b ---> Rb = 8F + 2F ---> Rb = 10F (para a esquerda)

Resultante na carga +4Q situada em c ---> Rc = 8F - F ---> Ra = 7F (para a direita)

Alternativa A

Answer 2

A alternativa que representa a força eletrostática resultante que atua em cada carga é letra A.

Lei de Coulomb

Por meio da lei de Coulomb é possível determinar a intensidade da força elétrica:

F = k.|q1|.|q2|/r²

Sendo:

• q1 e q2 = valores absolutos das cargas elétricas (C)
• r = distância que separa às duas cargas (m)
• k = constante eletrostática seu valor é 9.10^9 N.m²/C²

Força eletrostática resultante da interação (atração) entre -Q e +2Q:

F = k.|q1|.|q2|/r² ⇒ F1 =  k.Q.2Q/r² ⇒ F1 = 2F

Força eletrostática resultante da interação (atração) entre -Q e +4Q:

F = k.|q1|.|q2|/r² ⇒ F2 =  k.Q.4Q/(2r)² ⇒  F2 =  k.Q.4Q/4r²

F2 = F

Força eletrostática resultante da interação (repulsão) entre +2Q e +4Q:

F = k.|q1|.|q2|/r² ⇒ F3 =  k.4Q.2Q/r² ⇒ F3 = 8F

Desse modo, a força eletrostática resultante em cada carga puntiforme será igual a:

• -Q    → Fr = 2F + F   = 3F   (para direita)
• +2Q → Fr = 8F + 2F = 10F (para esquerda)
• +4Q → Fr = 8F - F   = 7F    (para direita)

Continue estudando mais sobre a lei de Coulomb em:

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