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Questão 2 | ELETRICIDADE E MAGNETISMO – DIGITAL A força de interação entre duas partículas eletricamente carregadas pode ser determinada por meio da Lei de Coulomb. Em sistemas com mais de duas cargas, a força resultante sobre uma carga específica pode ser obtida pela superposição das forças exercidas individualmente pelas demais cargas do sistema. Considere três partículas carregadas, q1=−6,0 μCq_1 = -6{,}0 \, \mu Cq1​=−6,0μC, q2=+4,0 μCq_2 = +4{,}0 \, \mu Cq2​=+4,0μC e q3=−6,0 μCq_3 = -6{,}0 \, \mu Cq3​=−6,0μC, dispostas ao longo do eixo xxx, conforme ilustrado na figura, estando separadas por distâncias de 3 m entre si. Considerando a situação apresentada e o conteúdo estudado sobre superposição das forças elétricas, é correto afirmar que a força resultante que atua sobre a carga q1q_1q1​ é: A) F=0,015 NF = 0{,}015 \, NF=0,015N, no sentido de q1q_1q1​. ✅ B) F=0,015 NF = 0{,}015 \, NF=0,015N, no sentido de q3q_3q3​. C) F=0,034 NF = 0{,}034 \, NF=0,034N, no sentido de q1q_1q1​. D) F=0,015 NF =
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Dayanna Lopes

há 2 semanas

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há 2 semanas

Vamos analisar passo a passo para encontrar a força resultante sobre a carga q1. Dados: - q1 = -6,0 μC - q2 = +4,0 μC - q3 = -6,0 μC - Distância entre cargas adjacentes = 3 m 1) Força entre q1 e q2 (F12): - Cargas: q1 negativa, q2 positiva → atração - Distância: 3 m - Módulo da força: \( F_{12} = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \) \( k = 9 \times 10^9 \, Nm^2/C^2 \) \( q_1 = 6 \times 10^{-6} C \), \( q_2 = 4 \times 10^{-6} C \) \( F_{12} = 9 \times 10^9 \times \frac{6 \times 10^{-6} \times 4 \times 10^{-6}}{3^2} = 9 \times 10^9 \times \frac{24 \times 10^{-12}}{9} = 9 \times 10^9 \times 2.67 \times 10^{-12} = 0,024 N \) - Direção: q1 é atraída para q2 → força para a direita (supondo eixo x crescente da esquerda para a direita) 2) Força entre q1 e q3 (F13): - Cargas: q1 negativa, q3 negativa → repulsão - Distância: 6 m (pois q3 está a 3 m de q2 e q2 a 3 m de q1, total 6 m) - Módulo da força: \( F_{13} = 9 \times 10^9 \times \frac{6 \times 10^{-6} \times 6 \times 10^{-6}}{6^2} = 9 \times 10^9 \times \frac{36 \times 10^{-12}}{36} = 9 \times 10^9 \times 1 \times 10^{-12} = 0,009 N \) - Direção: repulsão, q1 é repelida para longe de q3 → força para a direita 3) Força resultante sobre q1: - Ambas as forças (F12 e F13) atuam para a direita - Soma: \( F_{res} = 0,024 + 0,009 = 0,033 N \) para a direita Analisando as alternativas: A) 0,015 N no sentido de q1 → incorreto (módulo e direção errados) B) 0,015 N no sentido de q3 → incorreto (módulo e direção errados) C) 0,034 N no sentido de q1 → próximo do cálculo (0,033 N), sentido correto (para a direita, sentido de q1) D) incompleta Portanto, a alternativa correta é: C) F = 0,034 N, no sentido de q1.

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