Física

Prévia do material em texto

219
Fí
si
ca
 - 
1.
00
0 
Q
ue
st
õe
s
LEI DE COULOMB
1. Suponha uma pequeníssima esfera contendo 12 nêu-
trons, 11 prótons e 10 elétrons, ao redor da qual gira um 
elétron a 1,6 × 10–10 m de seu centro, no vácuo. 
Considerando a carga elementar e = 1,6 × 10–19 C e a 
constante eletrostática do vácuo k0 = 9 × 109 N · m2 / C2, 
a intensidade da força elétrica entre a esfera e o elétron é
A) 5,6 × 10–10 N
B) 9,0 × 10–9 N
C) 1,4 × 10–9 N
D) 1,4 × 10–12 N
E) 9,0 × 10–12 N
2. Duas pequenas esferas condutoras idênticas estão 
eletrizadas. A primeira esfera tem uma carga de 2 Q e 
a segunda uma carga de 6 Q. As duas esferas estão 
separadas por uma distância d e a força eletrostática 
entre elas é F1. Em seguida, as esferas são colocadas 
em contato e depois separadas por uma distância 2d. 
Nessa nova configuração, a força eletrostática entre as 
esferas é F2. Pode-se afirmar sobre a relação entre as 
forças F1 e F2, que:
A) F1 = 3 F2 B) F1 = F2/12
C) F1 = F2/3 D) F1 = 4 F2
E) F1 = F2
3. A respeito da lei de Coulomb, marque a opção CORRETA. 
Adote: g = 10 m/s2, c = 3 x 108 m/s, 1 eV = 1,6 x 10–19 J, 
me = 9,1 x 10–31 Kg.
A) A lei de Coulomb estabelece que a força elétrica 
é diretamente proporcional à distância entre duas 
cargas de mesmo sinal.
B) A lei de Coulomb estabelece que a força elétrica é 
inversamente proporcional ao produto entre duas 
cargas de mesmo sinal.
C) A lei de Coulomb estabelece que a força elétrica é 
diretamente proporcional ao produto das cargas e 
inversamente proporcional ao quadrado da distância 
entre elas.
D) A lei de Coulomb estabelece que a força elétrica é 
inversamente proporcional ao produto das cargas e 
diretamente proporcional ao quadrado da distancia 
entre elas.
E) A lei de Coulomb estabelece a força de atração entre 
os corpos.
4. Três partículas eletrizadas com cargas positivas, 
qA = qB = qC, estão fixas em três vértices de um cubo, 
conforme a figura.
Sendo FAB a intensidade da força de repulsão entre qA e 
qB, FBC a intensidade da força de repulsão entre qB e qC, 
e FAC a intensidade da força de repulsão entre qA e qC, 
é correto afirmar que
A) F F F
F F F
F F F
F F
AB BC AC
AB BC AC
AB BC AC
AB
= ⋅ + ⋅
⋅ = ⋅ = ⋅
= ⋅ = ⋅
⋅ = ⋅
15 2
2 3 2
2 3
2 3
,
BBC AC
AB BC AC
F
F F F
= ⋅
= ⋅ = ⋅
4
2 3
 
B) 
F F F
F F F
F F F
F F
AB BC AC
AB BC AC
AB BC AC
AB
= ⋅ + ⋅
⋅ = ⋅ = ⋅
= ⋅ = ⋅
⋅ = ⋅
15 2
2 3 2
2 3
2 3
,
BBC AC
AB BC AC
F
F F F
= ⋅
= ⋅ = ⋅
4
2 3
 
C) 
F F F
F F F
F F F
F F
AB BC AC
AB BC AC
AB BC AC
AB
= ⋅ + ⋅
⋅ = ⋅ = ⋅
= ⋅ = ⋅
⋅ = ⋅
15 2
2 3 2
2 3
2 3
,
BBC AC
AB BC AC
F
F F F
= ⋅
= ⋅ = ⋅
4
2 3
 
D) 
F F F
F F F
F F F
F F
AB BC AC
AB BC AC
AB BC AC
AB
= ⋅ + ⋅
⋅ = ⋅ = ⋅
= ⋅ = ⋅
⋅ = ⋅
15 2
2 3 2
2 3
2 3
,
BBC AC
AB BC AC
F
F F F
= ⋅
= ⋅ = ⋅
4
2 3
 
E) 
F F F
F F F
F F F
F F
AB BC AC
AB BC AC
AB BC AC
AB
= ⋅ + ⋅
⋅ = ⋅ = ⋅
= ⋅ = ⋅
⋅ = ⋅
15 2
2 3 2
2 3
2 3
,
BBC AC
AB BC AC
F
F F F
= ⋅
= ⋅ = ⋅
4
2 3
5. Duas esferas pequenas, carregadas com cargas elétricas 
positivas q1 e q2, são mantidas em posições fixas, sepa-
radas por uma distância L, ao longo de uma reta no eixo 
x. Uma terceira esfera, de carga Q positiva, é colocada 
à distância L/3 de q1.
Se a força elétrica resultante exercida sobre a partícula de 
carga Q for igual a zero, a razão entre as cargas q2/q1 é
A) 2
B) 3
C) 4
D) 5
E) 6
220
Fí
si
ca
 - 
1.
00
0 
Q
ue
st
õe
s
6. Os centros de quatro esferas idênticas, I, II, III e IV, com distribuições uniformes de carga, formam um quadrado. Um feixe 
de elétronspenetrana região delimitada por esse quadrado, pelo ponto equidistante dos centros das esferas III e IV, com 
velocidade inicial V

 na direção perpendicular à reta que une os centros de III e IV, conforme representado na figura.
A trajetória dos elétrons será retilínea, na direção de V

, e eles serão acelerados com velocidade crescente dentro da região 
plana delimitada pelo quadrado, se as esferas I, II, III e IV estiverem, respectivamente, eletrizadas com cargas
A) + − − +
+ − + −
+ + − −
− − + +
+ + − −
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q
, , ,
, , ,
, , ,
, , ,
, , ,
2 2
2 2 QQ
 B) 
+ − − +
+ − + −
+ + − −
− − + +
+ + − −
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q
, , ,
, , ,
, , ,
, , ,
, , ,
2 2
2 2 QQ
 C) 
+ − − +
+ − + −
+ + − −
− − + +
+ + − −
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q
, , ,
, , ,
, , ,
, , ,
, , ,
2 2
2 2 QQ
 D) 
+ − − +
+ − + −
+ + − −
− − + +
+ + − −
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q
, , ,
, , ,
, , ,
, , ,
, , ,
2 2
2 2 QQ
 E) 
+ − − +
+ − + −
+ + − −
− − + +
+ + − −
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q Q
Q Q Q
, , ,
, , ,
, , ,
, , ,
, , ,
2 2
2 2 QQ
7. Três pequenas esferas carregadas com carga positiva ocupam os vértices de um triângulo, como mostra a figura. Na parte 
interna do triângulo, está afixada outra pequena esfera, com carga negativa q. As distâncias dessa carga às outras 
três podem ser obtidas a partir da figura.
Sendo Q = 2 x 10–4 C, q = –2 x 10–5 C e d = 6 m, a força elétrica resultante sobre a carga q
A constante k0 da lei de Coulomb vale 9 x 109 N m2/C2
A) é nula.
B) tem direção do eixo y, sentido para baixo e módulo 1,8 N.
C) tem direção do eixo y, sentido para cima e módulo 1,0 N.
D) tem direção do eixo y, sentido para baixo e módulo 1,0 N.
E) tem direção do eixo y, sentido para cima e módulo 0,3 N.
8. Quatro cargas puntiformes fixas, qA, qB, qC e qD, estão dispostas em um mesmo plano, conforme a figura. Sabe-se que 
qA = qB = +q e que qC = qD = – q.
Sabendo que a força elétrica de atração entre as 
cargas qA e qC tem intensidade F e considerando 
as distâncias apresentadas na figura, a resultante 
das forças elétricas que as cargas qA, qB e qD 
exercem sobre a carga qC tem intensidade
A) 3F B) F F F2 5 3
C) F F F2 5 3 D) F F F2 5 3
E) 2F