3ºAno_Força_Elétrica

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FORÇA ELÉTRICA (3ºAno) Prof.:Joab 
 
FORÇA ELETRICA – LEI DE COULOMB 
As forças entre cargas elétricas são forças de campo, isto é, forças de ação à distância, como 
as forças gravitacionais (com a diferença que as gravitacionais são sempre forças atrativas). 
O cientista francês Charles Coulomb (1736-1806) conseguiu estabelecer experimentalmente 
uma expressão matemática que nos permite calcular o valor da força entre dois pequenos corpos 
eletrizados. Coulomb 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: a força com que duas cargas se atraem ou repelem é proporcional 
às cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa. Assim, se a 
distância entre duas cargas é dobrada, a força de uma sobre a outra é reduzida a um quarto da 
força original. Para medir as forças, Coulomb aperfeiçoou o método de detectar a força elétrica 
entre duas cargas por meio da torção de um fio. A partir dessa ideia criou um medidor de força 
extremamente sensível, denominado balança de torção. 
 
Carga Elétrica Puntiforme 
Denomina-se carga elétrica puntiforme a um corpo eletrizado cujas dimensões são desprezíveis 
em relação às distâncias que o separam de outros corpos. 
Lei de Coulomb 
Considere duas cargas elétricas puntiformes Q1 e Q2 separadas por uma distância d e situadas 
no vácuo. Entre elas ocorre atração ou repulsão, com forças de mesma intensidade, mesma 
direção e sentidos opostos, de acordo com o Princípio da Ação e Reação. 
Se q1 e q2 têm o mesmo sinal de carga, a força elétrica entre as duas cargas (ou a força elétrica 
que cada carga exerce sobre a outra) é repulsiva 
 
 
 
 
TD – FORÇA ELÉTRICA (3ºAno) Prof.:Joab 
 
Se q1 e q2 têm sinal de carga opostos, a força elétrica entre as duas cargas é atrativa (ver figura 
abaixo). 
 
“A intensidade da força interação entre duas cargas elétricas puntiformes é diretamente 
proporcional ao produto dos módulos de suas cargas e inversamente proporcional ao quadrado 
da distância que as separa.” 
 
𝑭 =
𝐾 |𝑞1||𝑞2|
𝑑2
 
 
K = constante eletrostática do meio. 
No vácuo K0 = 9.109 N.m2/C2 
 
Exercício resolvido: 
1. 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: 
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 
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Exercícios: 
1. Analise as proposições a seguir e indique se são verdadeiras (V) ou falsas (F): 
I. Dizer que a carga elétrica é quantizada significa dizer que qualquer carga pode ser escrita 
como múltiplo da carga elementar. 
II. Dizemos que um corpo está eletricamente carregado somente quando ele tem excesso de 
elétrons. 
III. Ao atritar dois corpos eles se eletrizam com cargas de mesmo sinal. 
IV. Um corpo neutro, ao entrar em contato com um corpo eletrizado, sempre fornece elétrons. 
V. É possível carregar eletricamente um corpo por indução ligando-o à Terra durante a presença 
do indutor. 
a) V-F-F-F-V b) V-F-V-F-V c) F-F-F-F-F d) V-V-V-F-V 
 
2. Através de algum processo de eletrização, uma esfera de metal, que inicialmente encontrava-
se neutra, cedeu 5x1013 elétrons ao ambiente e, dessa forma, tornou-se eletrizada. Dado que a 
carga elementar vale 1,6x10−19C, calcule o valor da carga elétrica dessa esfera após o processo. 
a) −5μC b) +8μC c) +5μC d) −8μC 
 
3. Suponha que duas cargas pontuais iguais são colocadas em uma região de vácuo e se 
repelem com uma força de intensidade 10−1N, mantidas a uma distância de 0,3 m uma da outra. 
Dado que a constante eletrostática é igual a 9x10⁹N.
m2
C2
, calcule quanto vale essas cargas. 
a) −1μC b) 1C c)+1μC d) +1μCou − 1μC 
 
4. Suponha a seguinte situação física: duas cargas elétricas pontuaisQ1e Q2estão separadas por 
uma certa distância x e repelem-se com uma força de módulo F. Então, dobra-se a distância 
entre elas, duplica-se o valor da primeira carga e divide-se o valor da segunda carga por 3. Nessa 
nova configuração, a força eletrostática de repulsão entre as cargas é, em módulo, igual a: 
 
a) 
F
8
 
b) 
F
2
 
c) 
F
6
 
d) 
F
12
 
 
5. Duas partículas de cargas elétricas Q1 = 4,0.10-16 C e Q2 = 6,0.10-16 C estão separadas no 
vácuo por uma distância de 3,0.10-9 m. Sendo K0 = 9.109 N.m2/ C2, a intensidade da força de 
interação entre elas, em Newtons, é de: 
a) 1,2 . 10-5 b) 1,8 . 10-4 c) 2,0 . 10-4 
d) 2,4 . 10-4 e) 3,0 . 10-3 
 
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6. Duas partículas eletricamente carregadas com +8,0.10-6 C cada uma são colocadas no vácuo 
a uma distância de 30cm, onde K = 9.109 N.m2/C2. A força de interação entre essas cargas é: 
a) de repulsão e igual a 6,4N. 
b) de repulsão e igual a 1,6N. 
c) de atração e igual a 6,4N 
d) de atração e igual a 1,6N 
e) impossível de ser determinada. 
 
7. De acordo com a Lei de Coulomb, assinale a alternativa correta: 
a) A força de interação entre duas cargas é proporcional à massa que elas possuem; 
b) A força elétrica entre duas cargas independe da distância entre elas; 
c) A força de interação entre duas cargas elétricas é diretamente proporcional ao produto entre 
as cargas; 
d) A força eletrostática é diretamente proporcional à distância entre as cargas; 
e) A constante eletrostática K é a mesma para qualquer meio material. 
 
8. Duas partículas de cargas de mesmo sinal, cujos valores são q1 = 5,0 μC e q2 = 7,0 μC, estão 
separadas no vácuo por uma distância d = 4,0 m. Qual o módulo das forças de interação elétrica 
entre essas partículas? 
a) 19,7x10-3 N 
b) 24,7x10-3 N 
c) 35,7x10-3 N 
d) 14,8x10-3 N 
e) 64,8x10-3 N 
 
9. Calcule a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas puntiformes 3.10 -5 C e 
5.10-6 C que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 15 cm. 
a) 30 b) 40 c) 60N 
d) 80 N e) 90 N 
 
10. Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o 
valor destas cargas sabendo que a intensidade da força entre elas é de 200 N. 
a) 1,96x10-4 C b) 4,96x10-4 C c) 6,96x10-4 C 
d) 9,96x10-4 C e) 5,96x10-4 C 
 
 
 
 
TD – FORÇA ELÉTRICA (3ºAno) Prof.:Joab 
 
 
Ano: 2013 Banca: INEP Órgão: ENEM Prova: INEP - 2013 - ENEM - Exame 
Nacional do Ensino Médio - Primeiro e Segundo Dia - PPL 
Em uma experiência didática, cinco esferas de metal foram presas em um 
barbante, de forma que a distância entre esferas consecutivas aumentava em 
progressão aritmética. O barbante foi suspenso e a primeira esfera ficou em 
contato com o chão. Olhando o barbante de baixo para cima, as distâncias entre 
as esferas ficavam cada vez maiores. Quando o barbante foi solto, o som das 
colisões entre duas esferas consecutivas e o solo foi gerado em intervalos de 
tempo exatamenteiguais. A razão de os intervalos de tempo citados serem 
iguais é que a 
a) velocidade de cada esfera é constante. 
b) força resultante em cada esfera é constante. 
c) aceleração de cada esfera aumenta com o tempo. 
d) tensão aplicada em cada esfera aumenta com o tempo. 
e) energia mecânica de cada esfera aumenta com o tempo. 
 
 
Ano: 2014 Banca: INEP Órgão: ENEM Prova: INEP - 2014 - ENEM - Exame 
Nacional do Ensino Médio - Primeiro e Segundo Dia - PPL 
Em museus de ciências, é comum encontrarem-se máquinas que eletrizam 
materiais e geram intensas descargas elétricas. O gerador de Van de Graaff 
(Figura 1) é um exemplo, como atestam as faíscas (Figura 2) que ele produz. O 
experimento fica mais interessante quando se aproxima do gerador em 
funcionamento, com a mão, uma lâmpada fluorescente (Figura 3). Quando a 
descarga atinge a lâmpada, mesmo desconectada da rede elétrica, ela brilha por 
breves instantes. Muitas pessoas pensam que é o fato de a descarga atingir a 
lâmpada que a faz brilhar. Contudo, se a lâmpada for aproximada dos corpos da 
situação (Figura 2), no momento em que a descarga ocorrer entre eles, a 
lâmpada também brilhará, apesar de não receber nenhuma descarga elétrica. 
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https://www.qconcursos.com/questoes-do-enem/provas/inep-2013-enem-exame-nacional-do-ensino-medio-primeiro-e-segundo-dia-ppl
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TD – FORÇA ELÉTRICA (3ºAno) Prof.:Joab 
 
 
 
Disponível em: http://naveastro.com. Acesso em: 15 ago. 2012. 
A grandeza física associada ao brilho instantâneo da lâmpada fluorescente, por 
estar próxima a uma descarga elétrica, é o(a) 
a) carga elétrica. 
b) campo elétrico. 
c) corrente elétrica. 
d) capacitância elétrica. 
e) condutividade elétrica.