Duas cargas puntuais em ar: Q1 = +3,0×10^-6 C (saco plástico) e Q2 = -1,5×10^-6 C (lata de alumínio) separadas…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Duas cargas puntuais em ar: Q1 = +3,0×10^-6 C (saco plástico) e Q2 = -1,5×10^-6 C (lata de alumínio) separadas por r = 0,50 m. Use F = k·Q1·Q2/r^2, com k = 9×10^9 N·m²/C². Calcule a magnitude da força e indique se há atração ou repulsão.
- A) 0,162 N, repulsão.
- B) 0,162 N, atração.
- C) 0,0162 N, repulsão.
- D) Zero, porque a lata é neutra.
- E) 1,62 N, atração.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Q1 = +3,0×10^-6 C, Q2 = -1,5×10^-6 C, r = 0,50 m e k = 9×10^9 N·m²/C².
- Calcule o produto dos módulos das cargas. |Q1·Q2| = 3,0×10^-6 × 1,5×10^-6 = 4,5×10^-12 C².
- Multiplique por k. 9×10^9 × 4,5×10^-12 = 4,05×10^-2 N·m².
- Divida pelo quadrado da distância. r² = 0,50² = 0,25 m². Então F = 4,05×10^-2 / 0,25 = 0,162 N.
- Determine o tipo de interação pelos sinais. As cargas têm sinais opostos (+ e -). Cargas de sinais opostos se atraem, então a interação é de atração.
- Conclusão. A magnitude é 0,162 N e a força é de atração, o que corresponde à alternativa B, de acordo com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A tem o módulo correto, mas indica repulsão, o que contraria a lei de sinais; C erra a posição da vírgula no cálculo; D supõe que a lata neutra não interage, mas a carga Q2 está dada como negativa, então não é neutra; E erra por um fator de 10 no resultado.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força eletrostática e analise o sinal das cargas.
Alternativa por alternativa
Acertou o módulo da força, mas acreditou que cargas de sinais opostos se repelem. Confundiu a regra de sinais, que vale para atração e repulsão.
Por que engana: Confundir a direção da força, achando que cargas opostas se repelem ao invés de se atraírem.
Cálculo direto pela lei de Coulomb; cargas opostas atraem.
Fez o cálculo do módulo, mas deslocou a vírgula, obtendo 0,0162 N em vez de 0,162 N. Provavelmente dividiu por 2,5 em vez de 0,25 ou errou uma potência de 10.
Considerou que a lata é neutra e que, por isso, não há força. Ignorou que a questão fornece uma carga Q2 = -1,5×10^-6 C, ou seja, a lata está carregada.
Obteve o valor com a ordem de grandeza errada, 1,62 N em vez de 0,162 N, provavelmente por erro na potência de 10 ao multiplicar as cargas ou dividir por r². Acertou apenas o tipo de interação.
Raio-X da questão
força eletrostática
avaliacao
força eletrostática · lei de Coulomb
Revisar a lei de Coulomb e suas aplicações.
Confundir a direção da força, achando que cargas opostas se repelem ao invés de se atraírem.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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