Duas pequenas esferas, cargas q1=+2,0 µC e q2=-3,0 µC, estão separadas por 0,50 m. Calcule a magnitude da…
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 pequenas esferas, cargas q1=+2,0 µC e q2=-3,0 µC, estão separadas por 0,50 m. Calcule a magnitude da força eletrostática entre elas e indique se é atração ou repulsão. Use k=9,0×10^9 N·m²/C².
- A) A distância entre as cargas não influencia a força.
- B) Cargas opostas não geram força atrativa.
- C) A força entre as esferas é 0,50 N.
- D) A atração ocorre apenas entre cargas positivas.
- E) 0,216 N; atração entre as esferas.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. q1 = +2,0 µC = +2,0×10^-6 C, q2 = -3,0 µC = -3,0×10^-6 C, r = 0,50 m e k = 9,0×10^9 N·m²/C². Passo 2: Aplique a Lei de Coulomb em módulo: F = k·|q1|·|q2|/r². Passo 3: Calcule o produto das cargas em módulo: 2,0×10^-6 × 3,0×10^-6 = 6,0×10^-12 C². Passo 4: Calcule o numerador: 9,0×10^9 × 6,0×10^-12 = 54×10^-3 = 0,054 N·m². Passo 5: Calcule r² = 0,50² = 0,25 m². Passo 6: Divida: F = 0,054 / 0,25 = 0,216 N. Passo 7: Determine o tipo de força. As cargas têm sinais opostos (uma positiva e outra negativa), e cargas de sinais opostos se atraem; logo a força é de atração. Conclusão: a alternativa E está correta e coincide com o gabarito. Por que as outras estão erradas: A) a força é inversamente proporcional ao quadrado da distância, portanto a distância influencia diretamente o valor; B) cargas opostas se atraem, justamente o contrário do afirmado; C) 0,50 N é o valor da distância em metros, sem relação com o resultado da força; D) a atração ocorre entre cargas de sinais opostos, e cargas positivas se repelem entre si.
💡 Dica: Aplique a Lei de Coulomb para calcular a força.
Alternativa por alternativa
Acredita que a distância não altera a força eletrostática, talvez por confundir com a independência da força em relação à massa ou ao meio. Na verdade, a força diminui com o quadrado da distância.
Acredita que cargas de sinais opostos não se atraem, possivelmente confundindo a regra de atração com a de repulsão ou ignorando o sinal negativo da carga q2.
Confunde o valor da força com o valor da distância fornecida no enunciado, ou aplica a fórmula sem efetuar corretamente as potências e produtos, chegando a um número que não corresponde ao cálculo.
Por que engana: Confundir a direção da força, acreditando que cargas opostas não se atraem.
Acredita que só existe atração entre cargas positivas, desconsiderando que cargas de sinais opostos também se atraem. Trata-se de uma regra de sinais mal compreendida.
F = k·|q1·q2|/r² =9,0×10^9·(2,0×10^-6·3,0×10^-6)/(0,50^2)=0,216 N. Cargas de sinais opostos geram força atrativa.
Raio-X da questão
força eletrostática
avaliacao
lei de Coulomb · cargas elétricas
Revisar a Lei de Coulomb e suas aplicações.
Confundir a direção da força, acreditando que cargas opostas não se atraem.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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