Três pequenas esferas metálicas, E1, E2 e E3, eletricamente carregadas e isoladas, estão alinhadas, em…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Três pequenas esferas metálicas, E1, E2 e E3, eletricamente carregadas e isoladas, estão alinhadas, em posições fixas, sendo E2 equidistante de E1 e E3. Seus raios possuem o mesmo valor, que é muito menor que as distâncias entre elas, como mostra a figura: E1 E2 E3 As cargas elétricas das esferas têm, respectivamente, os seguintes valores: Q1 = 20 µC Q2 = -4 µC Q3 = 1 µC Admita que, em um determinado instante, E1 e E2 são conectadas por um fio metálico; após alguns segundos, a conexão é desfeita. Nessa nova configuração, determine as cargas elétricas de E1 e E2 e apresente um esquema com a direção e o sentido da força resultante sobre E3. Determine as cargas elétricas de E1 e E2 e apresente um esquema com a direção e o sentido da força resultante sobre E3. (UERJ 2012)
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Em função da conservação da carga elétrica, após a conexão ser desfeita, a carga total inicial das esferas E_1 e E_2, Q_1 + Q_2 = 16 µC, será igualmente dividida por essas esferas, agora com cargas Q'_1 e Q'_2, ou seja, Q'_1 = Q'_2 = 8 µC.
Explicação
Calcular a carga total das esferas conectadas, dividir igualmente entre elas, e depois usar a lei de Coulomb para determinar a força resultante sobre a terceira esfera, indicando corretamente direção e sentido.
Raio-X da questão
eletricidade, cargas, força eletrostática
avaliacao
carga elétrica e conservação · lei de Coulomb
estude a conservação de carga e a lei de Coulomb para forças entre cargas pontuais
confundir a conservação de carga ao conectar as esferas ou calcular incorretamente a força resultante sobre E3.
pensamento_critico
cientifico
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