Logo Passei Direto
Buscar
Leia o excerto a seguir: “Ernesto atritou um canudo de refresco com um pedaço de papel higiênico. Depois, colocou o canudo contra uma parede, enquanto Roberto observava. - Olha como ele fica grudado! - É a força eletrostática. As cargas do canudo fazem aparecer, na parede, cargas contrárias. É o fenômeno da indução - diz Roberto. - Ainda não estou entendendo. Roberto faz um desenho enquanto fala: - As cargas negativas do canudo empurram as cargas negativas da parede. Então, na parede, perto do canudo, vão ficar cargas positivas. Essas cargas positivas da parede atraem as cargas negativas do canudo. Então, o canudo é atraído pela parede e fica grudado nela”.
Suponha a existência de duas cargas, em forma de esferas metálicas, eletricamente carregadas com cargas e , ambas separadas por uma distância , de forma que se se atraem eletrostaticamente. Se forem colocadas em contato e, logo em seguida, afastadas para uma nova distância , qual é a alternativa que apresenta corretamente a razão entre a intensidade das forças na interação, em especial nas situações inicial e final?
A 1/16.
B 1/32.
C 1/12.
D 1/6.
E 1/8.
User badge image
Desafios Para o Conhecimento

ano passado

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

ano passado

Para resolver essa questão, precisamos entender a Lei de Coulomb, que descreve a força eletrostática entre duas cargas. A força \( F \) entre duas cargas \( q_1 \) e \( q_2 \) separadas por uma distância \( r \) é dada pela fórmula: \[ F = k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \] onde \( k \) é a constante eletrostática. 1. Situação Inicial: Temos duas cargas \( q_1 \) e \( q_2 \) separadas por uma distância \( r \). A força inicial \( F_i \) é: \[ F_i = k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \] 2. Colocando em Contato: Quando as cargas são colocadas em contato, elas se igualam. Se \( q_1 \) e \( q_2 \) são as cargas iniciais, a carga final em cada esfera após o contato será: \[ q_f = \frac{q_1 + q_2}{2} \] 3. Situação Final: Após afastar as esferas para uma nova distância \( r' \), a força final \( F_f \) será: \[ F_f = k \frac{|q_f \cdot q_f|}{(r')^2} = k \frac{\left(\frac{q_1 + q_2}{2}\right)^2}{(r')^2} \] 4. Razão entre as Forças: Agora, precisamos encontrar a razão entre a força final e a força inicial: \[ \frac{F_f}{F_i} = \frac{k \frac{\left(\frac{q_1 + q_2}{2}\right)^2}{(r')^2}}{k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}} = \frac{\left(\frac{q_1 + q_2}{2}\right)^2}{|q_1 \cdot q_2|} \cdot \frac{r^2}{(r')^2} \] 5. Analisando as Alternativas: Para determinar a razão exata, precisaríamos de valores específicos para \( q_1 \), \( q_2 \), \( r \) e \( r' \). No entanto, a questão parece sugerir que a razão entre as forças é uma fração simples. Sem valores específicos, não é possível calcular a razão exata, mas a análise sugere que a força diminui ao quadrado da distância e que a carga se torna metade após o contato. Dentre as opções apresentadas, a que mais se aproxima de uma razão que poderia ser obtida em um cenário típico de interação eletrostática após contato e afastamento é a opção E 1/8, considerando a diminuição da força devido ao aumento da distância e a redução da carga. Portanto, a resposta correta é E 1/8.

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0

Ainda não achou a resposta?

  • Integrado com os principais modelos de IA do mercado
  • Respostas em segundos
  • IA treinada para estudantes brasileiros.
PasseIA logoEvolua sua forma de estudar

Cadastre-se ou realize login

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Essa pergunta também está no material:

Mais perguntas desse material

Leia o excerto a seguir: "Campo elétrico é uma grandeza física vetorial que mede o módulo da força elétrica exercida sobre cada unidade de carga elétrica colocada em uma região do espaço sobre a influência de uma carga geradora de campo elétrico. Em outras palavras, o campo elétrico mede a influência que uma certa carga produz em seus arredores. Quanto mais próximas estiverem duas cargas, maior será a força elétrica entre elas por causa do módulo do campo elétrico naquela região."
A respeito do campo elétrico, analise as afirmativas a seguir:
I. As linhas de campo elétrico nunca se iniciam em um ponto demarcado no espaço.
II. As linhas de campo elétrico nunca irão se cruzar em um ponto do espaço.
III. As linhas de campo elétrico nunca serão fechadas.
IV. As linhas de um campo elétrico sempre se iniciam em dois pontos demarcados no espaço.
a. I, II e IV, apenas.
b. I e IV, apenas.
c. I, II e III, apenas.
d. II, apenas.
e. III, apenas.

Duas cargas elétricas puntiformes e estão colocadas a uma distância e a força de interação eletrostática entre elas tem intensidade . Logo, se for substituída a carga por outra igual a , aumenta-se a distância entre elas para .
Diante do exposto, qual é a intensidade na nova força de interação eletrostática entre elas?
a. 2,45F.
b. 1,66F.
c. 2,55F.
d. 5,0F.
e. 0,55F.

Cargas de mesmo sinal se repelem, enquanto cargas de sinal oposto se atraem. A força entre cargas puntiformes é proporcional ao produto de suas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
Suponha que duas cargas puntiformes e estão separadas por uma distância e possuem uma força de atração . Em seguida, elas entram em contato com posterior separação das esferas com uma distância , sendo a força o módulo da nova força coulombiana entre e . É correto afirmar, então, que o quociente vale:
a. 4/3.
b. 4.
c. 1/3.
d. ¾.
e. 3.

A Lei de Coulomb trata da força de interação entre as partículas eletrizadas e, a partir dessa Lei, sabemos que as partículas de mesmo sinal se repelem e as de sinais opostos se atraem. Em um sistema que possui duas esferas com cargas e , estas são colocadas em contato e, após separadas, ambas ficam eletrizadas, respectivamente, com outros valores de carga.
É correto afirmar, então, que as cargas elétricas adquiridas por ambas são:
a. 2 C e 2 C.
b. 2 C e -2 C.
c. 4 C e 4 C.
d. 3 C e -1 C.
e. 4 C e -4 C.

Mais conteúdos dessa disciplina