Lei de Coulomb

Prévia do material em texto

1. A Lei de Coulomb descreve a força entre duas cargas elétricas. Qual é a relação
dessa força com as cargas e a distância entre elas?
a) A força é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente
proporcional ao quadrado da distância.
b) A força é diretamente proporcional ao quadrado das cargas e diretamente
proporcional à distância.
c) A força é inversamente proporcional ao quadrado das cargas e inversamente
proporcional à distância.
d) A força é independente das cargas e da distância entre elas.
Resposta correta: a)
Explicação: A Lei de Coulomb afirma que a força
F entre duas cargas
q
1
e
q
2
é diretamente proporcional ao produto das magnitudes das cargas e inversamente
proporcional ao quadrado da distância entre elas:
F=k
e
r
2
■q
1
q
2
■
onde
k
e
é a constante eletrostática e
r é a distância entre as cargas.
2. Qual é a unidade de medida da constante eletrostática
k
e
no SI?
a) N·m²/C²
b) C·m²/N
c) J·m/C
d) N·C²/m²
Resposta correta: a)
Explicação: A constante eletrostática
k
e
tem a unidade
N\cdotpm
2
/C
2
, onde N é Newton (unidade de força), m é metro (unidade de distância) e C é coulomb
(unidade de carga).
3. Se duas cargas de sinais opostos estão separadas por uma distância de 2 metros,
como a força entre elas se comporta quando a distância é duplicada?
a) A força diminui para um quarto de seu valor original.
b) A força dobra.
c) A força diminui para metade de seu valor original.
d) A força não se altera.
Resposta correta: a)
Explicação: De acordo com a Lei de Coulomb, a força é inversamente proporcional ao
quadrado da distância entre as cargas. Se a distância dobra, a força diminui para um
quarto de seu valor original.
4. Se a carga de uma das partículas for dobrada, qual será o efeito na força entre as
duas cargas?
a) A força será duplicada.
b) A força será reduzida à metade.
c) A força não será alterada.
d) A força será quadruplicada.
Resposta correta: a)
Explicação: A força é diretamente proporcional ao produto das cargas. Portanto, se a
carga de uma das partículas for dobrada, a força também dobrará.
5. Qual é o efeito da distância entre duas cargas na direção da força entre elas, de
acordo com a Lei de Coulomb?
a) A direção da força depende apenas das cargas.
b) A direção da força é sempre ao longo da linha que conecta as duas cargas.
c) A direção da força é perpendicular à linha que conecta as duas cargas.
d) A direção da força é aleatória.
Resposta correta: b)
Explicação: A força entre duas cargas, de acordo com a Lei de Coulomb, sempre atua
ao longo da linha que conecta as duas cargas. A direção depende de seus sinais: cargas
de sinais opostos se atraem, enquanto cargas de sinais iguais se repelem.
6. Se duas cargas de sinais opostos estão em repouso e a distância entre elas aumenta,
o que acontece com a força de atração entre elas?
a) A força de atração aumenta.
b) A força de atração diminui.
c) A força de atração se mantém constante.
d) A força de atração desaparece.
Resposta correta: b)
Explicação: A força entre cargas de sinais opostos (atração) diminui quando a distância
entre elas aumenta. Isso ocorre porque a força é inversamente proporcional ao
quadrado da distância.
7. Quando dizemos que as cargas
q
1
e
q
2
interagem com uma força
F, o que significa a constante
k
e
?
a) A constante
k
e
é uma constante universal que descreve a gravitação entre as cargas.
b) A constante
k
e
é uma constante que depende da permissividade do vácuo.
c) A constante
k
e
representa a velocidade das partículas carregadas.
d) A constante
k
e
é a energia potencial entre as cargas.
Resposta correta: b)
Explicação: A constante
k
e
é a constante eletrostática, e ela está relacionada com a permissividade do vácuo (
■
0
), sendo dada por
k
e
=
4π■
0
1
. Ela determina a intensidade da força elétrica entre duas cargas no vácuo.
8. Se as duas cargas
q
1
e
q
2
forem de sinais opostos, qual será o tipo de interação entre elas?
a) Atração
b) Repulsão
c) Nenhuma interação
d) Varia conforme a distância
Resposta correta: a)
Explicação: Se as cargas são de sinais opostos, elas se atraem. Isso ocorre porque,
segundo a Lei de Coulomb, cargas de sinais opostos geram forças de atração, enquanto
cargas de sinais iguais geram forças de repulsão.
9. Qual seria a força de Coulomb entre duas cargas
q
1
=3µC e
q
2
=4µC, separadas por uma distância de
2m? (Considere
k
e
=9×10
9
N⋅m
2
/C
2
)
a)
1,35×10
6
N
b)
1,35×10
9
N
c)
9×10
3
N
d)
9×10
6
N
Resposta correta: a)
Explicação: A fórmula da Lei de Coulomb é
F=k
e
r
2
■q
1
q
2
■
. Substituindo os valores:
F=9×10
9
×
(2)
2
■(3×10
−6
)(4×10
−6
)■
F=9×10
9
×
4
12×10
−12
F=1,35×10
6
N
10. O que acontece se as duas cargas tiverem o mesmo sinal (ambas positivas ou
ambas negativas)?
a) Elas se atraem com uma força de repulsão.
b) Elas se repelem com uma força de repulsão.
c) Elas se atraem com uma força de atração.
d) Não há interação entre elas.
Resposta correta: b)
Explicação: Quando as cargas têm o mesmo sinal (ambas positivas ou ambas
negativas), elas se repelem, gerando uma força de repulsão. Isso ocorre devido à
natureza da interação elétrica entre cargas de sinais iguais.