Duas partículas plásticas esféricas, carregadas, estão separadas por 4,0 cm no ar com cargas q1 = +3,0×10^-6 C…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Duas partículas plásticas esféricas, carregadas, estão separadas por 4,0 cm no ar com cargas q1 = +3,0×10^-6 C e q2 = -1,0×10^-6 C. Calcule a intensidade da força elétrica entre elas e indique a direção (atrativa/repulsiva). Use F = k·|q1 q2|/r^2 com k = 9,0×10^9 N·m²/C².
- A) F = 20,0 N, direção: neutra.
- B) F = 5,0 N, direção: sem força.
- C) F = 7,5 N, direção: repulsiva.
- D) F = 1,69×10^1 N (˜16,9 N), direção: atrativa.
- E) F = 12,0 N, direção: repelente.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Converta a distância para metros: 4,0 cm = 0,04 m, e use o valor de r^2 = (0,04)^2 = 0,0016 m^2 = 1,6×10^-3 m^2. Passo 2: Calcule o produto dos módulos das cargas: |q1 q2| = (3,0×10^-6)(1,0×10^-6) = 3,0×10^-12 C^2. Passo 3: Aplique a fórmula F = k·|q1 q2|/r^2 = (9,0×10^9)(3,0×10^-12)/(1,6×10^-3) = 27×10^-3/1,6×10^-3 = 16,875 N, que arredondada fica em aproximadamente 16,9 N (1,69×10^1 N). Passo 4: Determine a direção pelo sinal das cargas. Como q1 é positiva e q2 é negativa, as cargas têm sinais opostos e se atraem, logo a força é atrativa. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a D, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque 20,0 N não corresponde ao cálculo com os valores dados. A alternativa B está errada porque a força elétrica não se anula mesmo com cargas de sinais diferentes. A alternativa C está errada porque cargas de sinais opostos não se repelem. A alternativa E está errada porque o valor 12,0 N não resulta da fórmula e 'repelente' não descreve corretamente uma força entre cargas de sinais opostos.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força elétrica e determine a direção da força.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou o cálculo numérico da força e associou a ausência de sinal de atração ou repulsão à ideia de que a direção seria 'neutra', confundindo a carga neutra com a direção da força.
O aluno provavelmente acredita que cargas de sinais opostos se anulam, por senso comum, e conclui que não há força entre elas, sem aplicar a lei de Coulomb.
O aluno provavelmente acha que, por ambas as partículas estarem carregadas, elas se repelem, ignorando que cargas de sinais opostos se atraem.
Por que engana: Confundir a direção da força, indicando que é repulsiva quando na verdade é atrativa devido à carga oposta.
Lei de Coulomb: F = k|q1 q2|/r^2 = 9,0×10^9·(3,0×10^-6·1,0×10^-6)/(0,04^2) = 16,9 N. Cargas de sinais opostos ? atração.
O aluno provavelmente errou o cálculo da intensidade da força e usou o termo 'repelente' para a direção, confundindo a direção de repulsão com a de atração entre cargas de sinais opostos.
Raio-X da questão
força elétrica entre cargas
avaliacao
força elétrica · cálculo de forças
Revisar a lei de Coulomb e suas aplicações.
Confundir a direção da força, indicando que é repulsiva quando na verdade é atrativa devido à carga oposta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Duas partículas plásticas carregadas no ar têm q1 = +2,0×10^-9 C e q2 = -4,0×10^-9 C separadas por r = 0,10 m. Calcule a…
- Duas microesferas condutoras no ar estão separadas por r = 0,10 m. As cargas são q1 = +2,0×10^-6 C (à esquerda) e q2 =…
- Duas pequenas esferas, cargas q1=+2,0 µC e q2=-3,0 µC, estão separadas por 0,50 m. Calcule a magnitude da força…
- Dois fragmentos plásticos pequenos, carregados eletricamente, encontram-se separados por 2,0 cm em uma esteira de…
- 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 =…
- Em uma atividade de eletrostática, duas microesferas plásticas são mantidas no ar, isoladas de outros corpos. A…
Todas as questões de Carga Elétrica, Força (Coulomb) e Campo Elétrico
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog