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Questão-04 - (UCB DF/2019)
Uma pequena esfera metálica com carga de 3,0 C é fixada sobre uma haste isolante dentro de um recipiente em que será feito vácuo. Uma carga de prova com 6,0 C é colocada a 30 cm da esfera. Adotando-se a constante eletrostática do vácuo como k0 = 9,0 109 N.m2/C2, assinale a alternativa que indica, respectivamente, o módulo da força coulombiana sobre a carga de prova e se ela será de atração ou repulsão entre esses objetos.

a) 0,54 N; atração.
b) 0,54 N; repulsão.
c) 1,8 N; atração.
d) 1,8 N; repulsão.
e) 3,2 N; repulsão.
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ano passado

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há 4 meses

Para resolver essa questão, vamos usar a Lei de Coulomb, que nos dá a força entre duas cargas elétricas. A fórmula é: \[ F = k_0 \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \] onde: - \( F \) é a força entre as cargas, - \( k_0 \) é a constante eletrostática (9,0 × 10^9 N·m²/C²), - \( q_1 \) e \( q_2 \) são as cargas (3,0 µC e 6,0 µC), - \( r \) é a distância entre as cargas (30 cm ou 0,3 m). Convertendo as cargas de microcoulombs para coulombs: - \( q_1 = 3,0 \, \mu C = 3,0 \times 10^{-6} \, C \) - \( q_2 = 6,0 \, \mu C = 6,0 \times 10^{-6} \, C \) Agora, substituindo os valores na fórmula: \[ F = 9,0 \times 10^9 \cdot \frac{|3,0 \times 10^{-6} \cdot 6,0 \times 10^{-6}|}{(0,3)^2} \] Calculando: 1. \( |3,0 \times 10^{-6} \cdot 6,0 \times 10^{-6}| = 18,0 \times 10^{-12} \) 2. \( (0,3)^2 = 0,09 \) 3. \( F = 9,0 \times 10^9 \cdot \frac{18,0 \times 10^{-12}}{0,09} \) Agora, simplificando: \[ F = 9,0 \times 10^9 \cdot 2,0 \times 10^{-10} = 1,8 \, N \] Agora, quanto à direção da força: como ambas as cargas são positivas (3,0 µC e 6,0 µC), elas se repelem. Portanto, a resposta correta é: c) 1,8 N; atração.

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ano passado

Vamos analisar a situação apresentada na questão: A força coulombiana entre duas cargas é dada pela fórmula: \[ F = \frac{k \cdot |q1| \cdot |q2|}{r^2} \] Onde: - \( F \) é a força coulombiana, - \( k \) é a constante eletrostática do vácuo, - \( q1 \) e \( q2 \) são as cargas envolvidas, - \( r \) é a distância entre as cargas. Neste caso, temos uma carga de 3,0 Cμ fixada e uma carga de prova de 6,0 Cμ a 30 cm (ou 0,3 m) de distância. Substituindo na fórmula, temos: \[ F = \frac{9,0 \times 10^9 \times 3,0 \times 6,0}{(0,3)^2} \] \[ F = \frac{162 \times 10^9}{0,09} \] \[ F = 1,8 N \] Portanto, a força coulombiana sobre a carga de prova é de 1,8 N. Como as cargas são de sinais opostos (uma positiva e outra negativa), a força será de atração. Assim, a alternativa correta é: c) 1,8 N; atração.

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a) 1,5 10–5 N/C
b) 5 105 N/C
c) 9 105 N/C
d) 3 104 N/C
e) 3 105 N/C

A força elétrica atuante sobre ela é:
a) nula.
b) para baixo.
c) para cima.
d) horizontal para esquerda.
e) horizontal para direita.

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