Lista 2 - Lei de Coulomb

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ACELERA FÍSICA 
 LISTA DE EXERCÍCIOS – LEI DE COULOMB 
 
 
ACELERA FÍSICA 1 
 
1) (UEPG) Considere quatro esferas idênticas e isoladas 
uma da outra. Três esferas (a,b,c) estão, inicialmente, 
descarregadas e a quarta esfera (d) está eletrizada com 
carga igual a Q. A seguir a esfera d é posta sucessivamente 
em contato com as esferas a,b e c. No final todas as esferas 
estão eletrizadas. Sobre as cargas adquiridas pelas esferas, 
ao final do processo, assinale o que for correto. 
 
(01) As quatro esferas estarão igualmente eletrizadas. 
(02) A esfera a estará eletrizada com carga igual a Q/2 
(04) As esferas c e d estarão eletrizadas com cargas iguais 
a Q/8. 
(08) As esferas a, b e c estarão eletrizadas com cargas iguais 
a Q/3. 
(16) A esfera b estará eletrizada com carga igual a Q/4. 
2) (IFSP) Em uma festa de aniversário infantil, um mágico 
brinca com as crianças usando os princípios físicos. Para 
isso ele pendura duas bexigas cheias de ar, próximas, por 
uma linha isolante bem leve. Após isso, executa os 
seguintes passos: 
 
I. Mostra às crianças que as bexigas estão paradas lado a 
lado; 
II. Esfrega-se cada uma das bexigas, uma após a outra, com 
uma flanela de algodão; 
III. Ao soltá-las, observa-se afastamento entre ambas; 
IV. Toca com a mão em uma delas, na parte em que foi 
atritada; 
V. Ao soltá-la, nota-se aproximação de ambas as bexigas. 
 
Com esses passos, é correto afirmar que 
 
(01) Em I, as bexigas estão sem cargas elétricas. 
(02) Em II, realiza-se eletrização por atrito. 
(04) Em III, comprova-se que cada bexiga ficou eletrizada 
com cargas elétricas de sinas opostos. 
(08) Em IV, o mágico realiza neutralização por 
aterramento. 
(16) Em V, comprova-se que cada bexiga ficou eletrizada 
com cargas elétricas de mesmo sinal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3) (MACKENZIE) Três pequenas esferas idênticas A, B e C 
estão eletrizadas com cargas elétricas QA, QB e QC, 
respectivamente, encontram-se em equilíbrio eletrostático 
sobre um plano horizontal liso, como mostra a figura 
abaixo. 
 
 
 
 
Quanto aos sinais das cargas elétricas de cada esfera 
eletrizada, podemos afirmar que 
 
a) todas as esferas estão eletrizadas com cargas elétricas 
de mesmo sinal. 
b) as esferas A e B estão eletrizadas com cargas elétricas 
positivas e a esfera C está eletrizada com cargas elétricas 
negativas. 
c) as esferas A e B estão eletrizadas com cargas elétricas 
negativas e a esfera C está eletrizada com cargas elétricas 
positivas. 
d) as esferas B e C estão eletrizadas com cargas elétricas 
negativas e a esfera A está eletrizada com cargas elétricas 
positivas. 
e) as esferas A e C estão eletrizadas com cargas elétricas 
positivas e a esfera B está eletrizada com cargas elétricas 
negativas. 
 
4) (UEPG) A interação eletrostática entre duas cargas 
elétricas q1 e q2, separadas uma da outra por uma distância 
r, é F1. A carga q2 é removida e, a uma distância 2r da carga 
q1, é colocada uma carga q3 cuja intensidade é a terça parte 
de q2. Nesta nova configuração, a interação eletrostática 
entre q1 e q3 é –F2. Com base nestes dados, assinale o que 
for correto. 
 
(01) As cargas q1 e q2 têm sinais opostos. 
(02) As cargas q2 e q3 têm sinais opostos. 
(04) As cargas q1 e q3 têm o mesmo sinal. 
(08) A força F2 é repulsiva e a força F1 é atrativa. 
(16) A intensidade de F2 = F1/12. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ACELERA FÍSICA 2 
 
 5) (UEPG) Duas esferas idênticas, de cargas 2q e 3q, se 
atraem com uma força de intensidade F quando situadas, 
no vácuo, a uma distância r uma da outra. Elas são postas 
em contato e, a seguir, são separadas, no vácuo, por uma 
distância igual à terça parte da distância inicial. Sobre este 
evento, assinale o que for correto. 
 
(01) Inicialmente o módulo da interação atrativa entre as 
esferas vale ��⃑� = � ��
�	
. 
(02) Quando em contato, as esferas trocam cargas elétricas 
entre si, até atingirem o equilíbrio eletrostático. 
(04) Uma vez separadas as duas esferas, suas cargas 
elétricas são idênticas e têm módulo igual a q/2. 
(08) Uma vez separadas as duas esferas, a interação entre 
elas é repulsiva. 
(16) Uma vez separadas as duas esferas, a força de 
interação entre elas tem módulo igual a ��⃑� = 
�
��⃑�. 
 
 6) (UEPG) O esquema abaixo representa três esferas 
pequenas de cargas q1, q2 e q3, sendo q2 positiva e de valor 
270 µC, as quais se encontram em equilíbrio, no vácuo, 
sobre a mesma reta, e a distância (d) que as separa é de 12 
cm. 
 
 
 
Observações: 
1 m (1 mili) = 10-3; 
1 µ (1 micro) = 10-6; 
1 n (1 nano) = 10-9; 
1 p (1 pico) = 10-12; 
 
A partir destes dados, assinale o que for correto. 
 
(01) As esferas de cargas q1 e q3 são negativas. 
(02) As esferas de cargas q1 e q3 têm valores algébricos 
iguais, e seus módulos valem 1,08 mC. 
(04) O tipo de equilíbrio da esfera q2 é instável. 
(08) A resultante das forças que atuam na esfera de carga 
q1 é nula. 
(16) A esfera de carga q1 é positiva e vale 400 µC; e a esfera 
de carga q3 é negativa e vale -140 µC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 7) (UEPG) Duas cargas elétricas estão separadas por uma 
distância igual a 1 m. Sobre estas cargas, assinale o que for 
correto. 
 
(01) Se uma for positiva e a outra negativa, haverá atração 
entre elas. 
(02) Se ambas forem negativas, haverá repulsão entre elas. 
(04) Se ambas forem negativas, haverá atração entre elas. 
(08) A força entre as cargas pode ser calculada pela lei de 
Coulomb. 
(16) A força que atua entre as duas cargas, definida pela lei 
de Coulomb, é descrita pela equação F = 
�
�
	
�	
, onde Q1 e 
Q2 são as cargas e d a separação entre elas. 
 
 8) (UEPG) Em relação ao fenômeno de atração de 
pequenos pedaços de papel por um pente de plástico, que 
foi atritado no cabelo, assinale o que for correto. 
 
(01) O pente, ao ser atritado contra o cabelo, é carregado 
eletricamente. 
(02) Os cabelos naturalmente estão carregados 
eletricamente. 
(04) Os pedaços de papel são atraídos por indução elétrica. 
(08) Os pedaços de papel são corpos carregados 
eletricamente. 
(16) Se o pente for atritado em outro material, a força 
elétrica entre o pente e os pedaços de papel poderá ser de 
repulsão. 
 
 9) (UEM) A partir do processo de polimerização, são 
obtidos inúmeros tipos de resinas plásticas, e são 
incontáveis as possíveis aplicações desses materiais nos 
mais diversos setores da indústria. Uma das principais 
aplicações do plástico é como isolante elétrico. Com base 
nessa afirmação e usando conhecimentos físico-químicos, 
assinale o que for correto. 
 
(01) Nos materiais isolantes ocorre a livre movimentação 
de elétrons. 
(02) Quanto maior for a rigidez dielétrica de um plástico, 
maior será sua capacidade de ser isolante elétrico. 
(04) Um tipo de reação de polimerização é aquela que 
envolve uma reação de adição, na qual são utilizadas 
muitas moléculas de reagentes, os monômeros. 
(08) Plásticos de alta densidade são mais flexíveis e, 
geralmente, compostos por cadeias orgânicas ramificadas. 
(16) O PVC (policloreto de vinila) é um bom isolante 
elétrico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ACELERA FÍSICA 3 
 
 10) (UEM) Duas esferas idênticas, A e B, têm cargas iguais 
a q. Elas estão separadas por uma distância muito maior 
que seus diâmetros, e a força elétrica entre elas tem 
módulo F. Uma terceira esfera, C, é idêntica às outras duas 
e pode ou não estar eletricamente carregada. Assinale o 
que for correto. 
 
(01) C está descarregada e é encostada em A e depois em 
B, e então removida. A força elétrica resultante entre A e B 
é 3F/4. 
(02) C está descarregada e é encostada em A e então 
removida. A força elétrica resultante entre A e B é F/2. 
(04) C está carregada com q e é encostada em A e depois 
em B, e então removida. A força elétrica resultante entre A 
e B é 2F 
(08) C está carregada com -q e é encostada em A e entãoremovida. A força elétrica resultante entre A e B é nula. 
(16) C está carregada com –q e é encostada em A e depois 
em B, e então removida. A força elétrica resultante entre A 
e B é F/2. 
 
 11) (UEM) Duas partículas têm massas iguais a m e cargas 
iguais a Q. Devido à sua interação eletrostática, elas sofrem 
a ação de uma força F quando estão separadas por uma 
distância d. Se colocarmos essas partículas penduradas em 
um mesmo ponto por fios de comprimento L, elas ficam 
equilibradas quando a distância entre elas é d1. 
Considerando que g é a aceleração gravitacional, a 
cotangente do ângulo que cada fio forma com a vertical é 
 
a) 
����
��
. 
 
b) 
�����
��	
. 
 
c) 
����
	
��	
. 
 
d) 
���	
���
	 . 
 
e) 
��	
����
	. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 12) (UEM) Duas esferas condutoras de tamanho 
desprezível estão carregadas com 16 x 10-14 C e com -
6,0 x 10-14 C, respectivamente. Considere as duas situações 
seguintes: 
i. As esferas estão afastadas a uma distância d > 0 uma da 
outra. 
ii. As esferas são afastadas a uma distância de 50 cm uma 
da outra e ligadas por um fio condutor ideal. Após o 
equilíbrio, o fio é removido. 
Considerando K = 9,0 x 109 Nm2/C2, assinale a(s) 
alternativa(s) correta(s). 
 
(01) Na situação (i), se F for o valor da força entre as 
esferas, quando dobramos a distância, a força passa a ser 
F/2. 
(02) Na situação (i), se F triplicar, a distância entre as 
esferas será d/3. 
(04) Na situação (ii), após o equilíbrio entre as cargas, o 
valor da carga em cada esfera é de 5,0 x 10-14 C. 
(08) Na situação (ii), o valor da força entre as esferas é de 
9,0 x 10-17N. 
(16) Na situação (ii), se F for a força entre as esferas, F é 
uma função linear da carga total do sistema. 
 
13) (UFOP) A interação entre dois objetos eletricamente 
carregados é descrita pela lei de força de Coulomb. Duas 
cargas Q1 = +2 µC e Q2 = -2 µC encontram-se no vácuo e 
separadas por uma distância d = 2 mm. Considere K = 9 x 
109 Nm2/C2 e assinale a alternativa correta. 
 
a) A força elétrica entre as duas cargas é de repulsão. 
b) O módulo da força elétrica entre as cargas vale 1,8 x 104 
N. 
c) O módulo da força elétrica que Q1 exerce sobre Q2 é igual 
ao módulo da força elétrica que Q2 exerce sobre Q1. 
d) O sentido da força elétrica que Q1 exerce sobre Q2 é igual 
ao sentido da força elétrica que Q2 exerce sobre Q1. 
 
16) Duas cargas elétricas puntiformes idênticas, q1 e q2, 
cada uma com 1,0 x10-7 C, encontram-se fixas sobre o plano 
horizontal, conforme a figura adiante. Uma terceira carga 
q, de massa 10g, encontra-se em equilíbrio no ponto p, 
formando assim um triângulo isósceles vertical. Sabendo 
que as únicas forças que agem em q são as de interação 
eletrostática com q1 e q2 e seu próprio peso, determine o 
valor da terceira carga. 
 
 
 
 
 
 
 
 
ACELERA FÍSICA 4 
 
17) UFJF) A respeito da lei de Coulomb, marque a opção 
correta. 
 
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 distância entre 
elas. 
e) A lei de Coulomb estabelece a força de atração entre os 
corpos. 
 
14) (ENEM) Conhecer a constante eletrostática de uma 
substância nos possibilita selecionar qual o melhor meio 
para envolvermos corpos eletricamente carregados. Para 
uma forte interação entre esses corpos, pode-se utilizar o 
vácuo, que apresenta a maior constante eletrostática. 
Assim, para que houvesse uma menor interação entre suas 
cargas elétricas, q1 = 2µC e q2 = 4 µC, colocadas a 40 cm 
uma da outra, foi utilizado o etanol e a medida da força de 
interação entre elas apresentou intensidade igual a 18 x 10-
3 N. Nessa interação a constante eletrostática K no etanol 
tem valor, em N m2/C2, igual a 
 
a) 3,6 x 108. 
b) 5,2 x 108. 
c) 7,4 x 108. 
d) 8,6 x 108. 
e) 9,0 x 108. 
 
15) Uma partícula eletrizada com carga +8 x 10-6 C foi 
colocada no vácuo, a 12 cm de outra partícula com carga 
desconhecida q. Pede-se determinar a carda desconhecida 
q, sabendo-se que a interação entre as partículas é de 
repulsão e de módulo igual a 10 N. 
(K= 9 x 109). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18) As cargas elétricas puntiformes Q1 e Q2, posicionaras 
em pontos fixos conforme o esquema abaixo, mantém, em 
equilíbrio, a carga elétrica puntiforme q com as duas 
primeiras. 
 
 
 
De acordo com as indicações do esquema, o módulo da 
razão Q1/Q2 é igual a: 
a) 
�
�
. 
b) 
�
�
. 
c) 2. 
d) 9. 
e) 36. 
 
21) (UEM) Duas cargas puntiformes, q1 e q2, possuem 
cargas elétricas de +3 x 10-9 C e -5 x 10-9 C, respectivamente. 
Estas cargas estão afastadas entre si por uma distância de 
3,0 m. Considerando K= 9 x 109 
��	
�	
, assinale a(s) 
alternativa(s) correta(s). 
(01) As cargas q1 e q2 estão sujeitas à ação de forças 
eletrostáticas de atração. Essas forças possuem a mesma 
intensidade, porém sentidos contrários. 
(02) A lei que possibilita o cálculo da intensidade da força 
elétrica entre duas cargas é conhecida como lei de 
Coulomb. 
(04) O módulo da força que atua sobre as carga q1 é de 1,5 
x 10-8 N. 
(08) Se a distância entre as cargas q1 e q2 for dobrada, a 
intensidade da força que atua sobre a carga q1 também 
dobra. 
(16) Se a distância entre as cargas for reduzida à metade, o 
sentido da força que atua sobre a carga q1 é invertido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ACELERA FÍSICA 5 
 
22) (UEL-PR) Quatro cargas elétricas estão fixadas nos 
vértices de um quadrado de lado L, como na figura, 
estando indicados os módulos e os sinais das cargas. 
Para que a força elétrica total em uma das cargas +q seja 
nula, o módulo da carga -Q deve ser igual a: 
 
 
 
 
 
23) (ENEM) Duas cargas elétricas, q1 e q2, apresentam, 
quando separadas a uma distância r uma da outra, uma 
intensidade de força de interação entre elas igual a F. Se as 
duas cargas forem duplicadas e a distância entre elas for 
reduzida à metade a intensidade da força de interação 
entre essas duas cargas será igual a 
 
a) 
�
�
 � 
b) 
�
�
� 
c) 4 F 
d) 8 F 
e) 16 F 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GABARITO 
1) 22 2) 10 3) e 4) 18 5) 14 6) 15 
7) 27 8) 05 9) 22 10) 10 11) c 12) 12 
13) c 14) 1 x 10-7 C 15) c 16) a 17) 2 x 10-6 C 
18) d 19) 07 20) Q = 
�√�
�
 21) e