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Considere duas cargas puntiformes, A e B, de cargas elétricas q e 2q, respectivamente, separadas pela distância d. Se a distância entre elas for dobrada, mantendo se a carga de A, a nova carga de B, para que a força de repulsão entre elas se mantenha inalterada, deverá ser de
A) 2q
B) 4q
C) 6q
D) 8q
E) 16q
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Testando o Conhecimento

há 9 meses

Respostas

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há 9 meses

Para resolver essa questão, vamos 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: - \( F \) é a força entre as cargas, - \( k \) é a constante eletrostática, - \( q_1 \) e \( q_2 \) são as cargas, - \( r \) é a distância entre as cargas. Inicialmente, temos as cargas \( q \) e \( 2q \) separadas por uma distância \( d \). A força inicial \( F_1 \) é: \[ F_1 = k \frac{|q \cdot 2q|}{d^2} = k \frac{2q^2}{d^2} \] Agora, se a distância entre as cargas for dobrada, a nova distância será \( 2d \). Queremos que a força de repulsão permaneça a mesma, então chamaremos a nova carga de B de \( Q \). A nova força \( F_2 \) será: \[ F_2 = k \frac{|q \cdot Q|}{(2d)^2} = k \frac{|q \cdot Q|}{4d^2} \] Para que as forças se mantenham inalteradas, devemos ter \( F_1 = F_2 \): \[ k \frac{2q^2}{d^2} = k \frac{|q \cdot Q|}{4d^2} \] Cancelando \( k \) e \( d^2 \) de ambos os lados, obtemos: \[ 2q^2 = \frac{|q \cdot Q|}{4} \] Multiplicando ambos os lados por 4: \[ 8q^2 = |q \cdot Q| \] Dividindo ambos os lados por \( q \) (considerando \( q \neq 0 \)): \[ 8q = |Q| \] Portanto, a nova carga de B deve ser \( 8q \) para que a força de repulsão se mantenha inalterada. Assim, a alternativa correta é: D) 8q.

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