Duas cargas puntiformes igualmente carregadas com carga elétrica de 5

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Duas cargas puntiformes igualmente carregadas com carga elétrica de 5

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Questões Comentadas – 5° Fase – Força Elétrica 
Prof. Mauro 
1. Duas esferas igualmente carregadas, no vácuo, repelem-se mutuamente quando 
separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de 
repulsão entre elas torna-se: 
a) 3 vezes menor b) 9 vezes menor c) 6 vezes menor 
d) 12 vezes menor e) 9 vezes maior 
O link a seguir, dá acesso a uma breve explicação da resolução desta questão. 
https://youtu.be/SThN-YAsops 
2. Duas cargas puntiformes igualmente carregadas com carga elétrica de 3μC estão 
afastadas uma da outra e a força elétrica entre elas é de 90 N. Calcule o valor da 
distância, em metros, entre elas. Dado: K = 9.109 N.m2 /C2. 
a) 3 b) 2.10-4 c) 1,2 d) 3,2 e) 3.10-2 
O link a seguir, dá acesso a uma breve explicação da resolução desta questão. 
https://youtu.be/gTkslyl4Zw4 
3. Calcule a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas puntiformes de 
3.10-5 C e 5.10-6 C que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 15 cm. 
Dado: K = 9.109 N.m2 /C2. 
a) 60 N b) 135 N c)15N d) 27 N e) 45 N 
Dados: 
F = ? 
Q1 = 3.10-5 C 
Q2 = 5.10-6 C 
d = 15 cm = 15.10-2 m 
https://youtu.be/SThN-YAsops
https://youtu.be/gTkslyl4Zw4
Observe que a distância (d) foi dada em centímetros (cm). Temos que passar ela para 
metros (m), pois estamos trabalhando com unidades de medida do SI (sistema 
internacional de unidades). Como é mostrado acima, isto é feito fazendo o produto da 
distância em centímetros (15) pela potência de base 10, o 10-2. Assim, passamos a 
distância para metros. 
Agora é só substituir os dados na Lei de Coulomb: 
𝐅 = 𝐤
𝐐𝟏 ⋅ 𝐐𝟐
𝐝𝟐
 
F =
9. 109. 3. 10−5. 5. 10−6
(15.10−2)2
 
 
Desenvolva o cálculo e encontre o valor da força elétrica. A resposta correta é a letra a) 
60 N. 
4. Temos duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m. 
Determine o valor destas cargas, em Coulomb, sabendo que a intensidade da força entre 
elas é de 200 N. 
a) 8.10-7 b) 3,55.10-9 c) 16.10-8 d) 2.10-6 e) 5,96 .10-4 
O link a seguir, dá acesso a uma breve explicação da resolução desta questão. 
https://youtu.be/W9QO2DqSgxQ 
5. Calcule a intensidade da força elétrica entre duas cargas puntiformes de 4 pC e 6 pC 
que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 2m. Dado: K = 9.109 N.m2 
/C2. 
a) 5.10-14 N b) 5.10-5 N c) 5,4.10-14 N d) 2,7.10-14 N 
e) 4,5.10-15 N 
Dados: 
Q1 = 4 pC = 4.10-12 C 
Q2 = 6 pC = 6. 10-12 C 
d = 2m 
F = ? 
A letra p antes do C (coulomb) representa o prefixo pico usado em cálculos de 
eletricidade. Quando o prefixo pico (p) aparece junto ao C de coulomb, ou seja, pC, deve 
ser lido: “picocoulomb”. O valor de p é 10-12 como é indicado acima. 
https://youtu.be/W9QO2DqSgxQ
Agora é só substituir os dados na Lei de Coulomb: 
𝐅 = 𝐤
𝐐𝟏 ⋅ 𝐐𝟐
𝐝𝟐
 
F =
9. 109. 4. 10−12. 6. 10−12
22
 
Desenvolva o cálculo e encontre o valor da força elétrica. A resposta correta é a letra c) 
5,4.10-14 N.

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 Conceito de 

FORÇA ELÉTRICA

Duas cargas puntiformes igualmente carregadas com carga elétrica de 5


A força elétrica é originada pela interação de uma carga elétrica com outras cargas elétricas. Esta força pode ser de repulsão ou atração conforme os sinais das cargas. Cargas de sinais contrários se atraem e de sinais iguais se repelem.

Duas cargas puntiformes igualmente carregadas com carga elétrica de 5

Quando temos um corpo eletrizado cujas dimensões são desprezíveis em comparação com as distâncias que o separam de outros corpos eletrizados, chamamos esse corpo de carga elétrica puntiforme.

SINAL DA FORÇA ELÉTRICA

Como as cargas elétricas Q1 e Q2 podem ter sinais diferentes, a intensidade da força elétrica calculada pode ser positiva ou negativa. Devemos interpretar os sinais da seguinte forma:

- Q1 e Q2 com o mesmo sinal: F > 0 _ força elétrica positiva significa repulsão entre as cargas.

- Q1 e Q2 com sinais opostos: F < 0 _ força elétrica negativa significa atração entre as cargas.

LEI DE COULOMB

A força elétrica de interação entre duas partículas eletrizadas foi determinada e comprovada experimentalmente pelo físico  francês Charles Augustin de Coulomb, por meio de uma de suas invenções a balança de torção, ilustrada na figura abaixo:

Duas cargas puntiformes igualmente carregadas com carga elétrica de 5

Coulomb conseguiu estabelecer experimentalmente uma expressão matemática que nos permite calcular o valor da força entre dois pequenos corpos eletrizados, e verificou que o valor dessa força, seja de atração ou de repulsão é tanto maior quanto maiores forem os valores das cargas nos corpos e tanto menor quanto maior for a distância entre eles. Ou seja:

Duas cargas puntiformes igualmente carregadas com carga elétrica de 5

onde:

F = intensidade da força elétrica

q1 e q2 = valores das cargas

d = distância que as separa

k = constante eletrostática

Assim, segundo Coulomb: "A intensidade da força de atração ou de repulsão entre duas cargas elétricas é diretamente proporcional às cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separam."

Duas cargas puntiformes igualmente carregadas com carga elétrica de 5

  • Questão 1 

  •   A lei de Coulomb afirma que a força de intensidade elétrica de partículas carregadas é proporcional:

    I. às cargas das partículas;

    II. às massas das partículas;

    III. ao quadrado da distância entre as partículas;

    IV. à distância entre as partículas.

    Das afirmações acima

    a) somente I é correta;

    b) somente I e III são corretas;

    c) somente II e III são corretas;

    d) somente II é correta;

    e) somente I e IV são corretas.


  • Duas cargas puntiformes igualmente carregadas com carga elétrica de 5

  • Questão 2

     Duas esferas igualmente carregadas, no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna-se:

    a) 3 vezes menor

    b) 6 vezes menor

    c) 9 vezes menor

    d) 12 vezes menor

    e) 9 vezes maior


  • Questão 3

    Duas cargas puntiformes igualmente carregadas com carga elétrica de 3μC estão afastadas uma da outra por uma distância igual a 3 cm e no vácuo. Sabendo que K0 = 9.109 N.m2/C2, a força elétrica entre essas duas cargas será:

    a) de repulsão e de intensidade de 27 N

    b) de atração e de intensidade de 90 N

    c) de repulsão e de intensidade de 90 N

      d) de repulsão e de intensidade de 81 N

      e) de atração e de intensidade de 180 N


    1. Questão 4

      Uma esfera carregada eletricamente com uma carga Q = 5 n C é colocada na presença de um campo elétrico e de intensidade 5 N/C. A intensidade da força elétrica que atua sobre a esfera é:

      a) 10 . 10-10 N

      b) 2,5. 10-10 N

      c) 1 . 10-10 N

      d) 2,5 . 10-8 N

      e) 50 . 10-9 N

    2.        Resoluções: Questão 1

      A Lei de Coulomb é escrita matematicamente da seguinte forma:

      F = K0.Q1.Q2
              d2

      A partir dessa equação, vemos que a força elétrica é diretamente proporcional ao valor das cargas elétricas que interagem e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Assim, a única opção correta é a afirmativa I, conforme a letra A.

    3. Questão 2

      A força elétrica é dada pela expressão:

      F = K0.Q1.Q2
              d2

      Aumentando a distância de d para 2d, a força elétrica passa a ser:

      F' = K0.Q1.Q2
               (3d)2

      Resolvendo o denominador da equação, encontramos:

      F' = K0.Q1.Q2
                9d2

      Assim, podemos reescrever que:

      F' = F
            9

      Ou seja, se triplicarmos a distância, a força elétrica será nove vezes menor, conforme a alternativa C.

    4. Questão 3

      Dados:

      K0 = 9.109 N.m2/C2
      Q1 = Q2 = 3μC = 3.10-6 C
      d = 3 cm = 3 . 10-2 m

      Utilizamos a equação:

      F = K0.Q1.Q2
               d2

      Substituindo os dados, temos:

      F = 9.109. 3.10-6. 3.10-6
            (3.10-2)2

      F = 81. 10-3
                 9.10-4

      F = 90 N

      Como as duas cargas são idênticas, elas têm o mesmo sinal, portanto, a força é de repulsão, visto que cargas com sinais iguais repelem-se. Assim, a alternativa correta é a letra C.

    5. Questão 4

      Dados:

      E = 5 N/C
      Q = 5 nC = 5.10-9 C

      Usamos a equação:

      F = E.Q
      F = 5 . 5.10-9
      F = 25 . 10-9 N
      F = 2,5 . 10-8N

      Alternativa D

    Como fazer o cálculo de uma carga Puntiforme?

    Como se calcula a diferença de potencial entre dois pontos do campo gerado por uma carga puntiforme? Considere uma carga geradora Q, uma linha de força de seu campo, dois pontos A e B e um ponto genérico P, onde o vetor intensidade de campo é igual a E = K.Q / x2 .

    Como calcular a força elétrica entre duas cargas Puntiformes?

    “A força elétrica de ação mútua entre duas cargas elétricas puntiformes tem intensidade diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa”. Assim, a Lei de Coulomb trata da força de atração e repulsão de partículas eletricamente carregadas.

    Quais são as cargas elétricas Puntiformes?

    As cargas elétricas puntiformes são corpos eletrizados cujas dimensões são desprezíveis se comparadas às distâncias que as separa de outros corpos eletrizados. Observamos que na região onde existe um campo elétrico, surgirá uma força sobre uma carga puntiforme de prova que for introduzida em algum ponto deste campo.

    Qual deve ser a distância entre duas cargas Puntiformes q1 =+ 26 0c e q2 47 0c para que o módulo da força eletrostática entre elas seja de 5 7n?

    2. Qual deve ser a distância entre duas cargas puntiformes q1 = 26 μC e q2 = -47 μC para que o módulo da força eletrostática entre elas seja de 5,7 N? Resp.: ≈1,4 m.