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08) (0,5 ponto) Para comparar duas cargas elétricas, q1 e q2, coloca-se uma de cada vez à mesma distância de uma outra carga fixa e medem-se os módulos das forças elétricas, F1 e F2 , exercidas pela carga fixa sobre q1 e q2 , respectivamente. Obtendo-se F1 = 2F2 , qual a razão (q1 /q2 ) entre as cargas?

(a) 1/4
(b) 1/2
(c) 1
(d) 2
(e) 4
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Desafios para Aprender

há 2 anos

Respostas

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há 4 meses

Para resolver essa questão, podemos usar a Lei de Coulomb, que nos diz que a força elétrica \( F \) entre duas cargas é dada pela fórmula: \[ F = k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \] onde \( k \) é a constante eletrostática, \( q_1 \) e \( q_2 \) são as cargas, e \( r \) é a distância entre elas. No seu caso, temos duas cargas \( q_1 \) e \( q_2 \) e uma carga fixa. As forças medidas são \( F_1 \) e \( F_2 \), e sabemos que \( F_1 = 2F_2 \). Podemos escrever as forças em termos das cargas: \[ F_1 = k \frac{|q_1 \cdot Q|}{r^2} \] \[ F_2 = k \frac{|q_2 \cdot Q|}{r^2} \] onde \( Q \) é a carga fixa. Substituindo na relação \( F_1 = 2F_2 \): \[ k \frac{|q_1 \cdot Q|}{r^2} = 2 \left( k \frac{|q_2 \cdot Q|}{r^2} \right) \] Cancelando \( k \) e \( r^2 \) (que são constantes e não nulas), obtemos: \[ |q_1| = 2 |q_2| \] Portanto, a razão entre as cargas \( \frac{q_1}{q_2} \) é: \[ \frac{q_1}{q_2} = 2 \] Assim, a alternativa correta é: (d) 2.

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há 2 anos

Vamos analisar as opções: F1 = k * |q1| * |qfixa| / r^2 F2 = k * |q2| * |qfixa| / r^2 Dado que F1 = 2F2, podemos escrever a equação: k * |q1| * |qfixa| / r^2 = 2 * (k * |q2| * |qfixa| / r^2) Simplificando, obtemos: |q1| / |q2| = 2 Portanto, a razão (q1 / q2) entre as cargas é 2, o que corresponde à opção (d) 2.

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01) (0,5 ponto) Um condutor, carregado com carga Q, possui uma cavidade esférica em seu interior. Nessa cavidade, há duas partículas, de cargas q e −q. Chame de região I o espaço fora do condutor, de região II o condutor, e de região III a cavidade. Qual das opções a seguir descreve corretamente o comportamento do campo elétrico nas três regiões?

(a) EI  0, EII = 0 e EIII  0.
(b) EI = 0, EII  0 e EIII  0.
(c) EI  0, EII = 0 e EIII = 0.
(d) EI  0, EII  0 e EIII  0.
(e) EI = 0, EII = 0 e EIII = 0.

03) (0,5 ponto) Qual é o trabalho necessário para formarmos a configuração abaixo com três partículas, todas com a mesma carga q, supondo que tais partículas estão, de início, infinitamente afastadas?

(a) 6k0q2/a2.
(b) 5k0q2/2a.
(c) 5k0q2/a.
(d) 3k0q2/2a.
(e) 3k0q2/a.

04) (0,5 ponto) Considere as seguintes afirmativas: (I) No interior de um condutor em equilíbrio eletrostático, o potencial elétrico é sempre nulo. (II) Se o campo elétrico é nulo em um determinado ponto do espaço, o potencial elétrico também será nulo nesse ponto. (III) Se o potencial elétrico é nulo em um determinado ponto do espaço, o campo elétrico também deve ser nulo nesse ponto. Qual(is) delas é(são) verdadeira(s)?

(a) Todas são verdadeiras.
(b) Nenhuma é verdadeira.
(c) Apenas a I e a II.
(d) Apenas a I e a III.
(e) Apenas a II e a III.
(f) Apenas a I.
(g) Apenas a II.
(h) Apenas a III.

11) (1,0 ponto) Uma esfera condutora maciça de raio R1 está carregada com uma carga –q. Ela é circundada por uma casca esférica concêntrica, também condutora, de raio interno R2 e raio externo R3 , que está carregada com uma carga +q de mesmo módulo. O vetor unitário r representa a direção radial, com o sentido dirigido para fora do centro da esfera. 11-a) (0,5 ponto) Assinale a opção que especifica as cargas nas superfícies de raio R2 e R3.

(a) q2 = –q; q3= 0
(b) q2 = 0; q3= –q
(c) q2 =+q; q3= 0
(d) q2 = –2q; q3= +q
(e) q2 = –q; q3= –2q

11-b) (0,5 ponto) Assinale a opção que especifica, corretamente os campos elétricos nas regiões II (R1R3).

(a) EII=E(r)r; EIII= 0; EIV=E(r) r.
(b) EII=E(r)r; EIII= 0; EIV= -E(r)r.
(c) EII=-E(r)r; EIII= 0; EIV = 0.
(d) EII=E(r)r; EIII= -E(r)r; EIV = 0.
(e) EII=E(r)r; EII =E(r)r; EIV=E(r)r.

Assinale a opção que representa a região onde a magnitude do campo elétrico é máxima?

(a) entre r = 4 m e r = 5 m
(b) entre r = 5 m e r = 6 m
(c) entre r = 6 m e r = 10 m
(d) entre r = 0 m e r = 3 m
(e) entre r = 3 m e r = 4 m e o potencial seja de -100V no centro da esfera, ou seja, em r = 0cm.

Assinale a opção que representa a magnitude do campo elétrico no ponto P.

(a) 9000 V/m
(b) 4500 V/m
(c) 36000 V/m
(d) 2250 V/m
(e) zero V/m

Assinale a opção de representa o potencial elétrico no ponto P.

(a) 1,8 ×104 V
(b) 3,6 ×104 V
(c) 4.5 ×104 V
(d) 9.0 ×103 V
(e) zero volts

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