Alguém pode postar uma lista de exercícios resolvidos da Lei de Coulomb?
💡 3 Respostas
Laís Gomes Araújo
(I)
(UNIFESP-SP) Duas partículas de cargas elétricas Q'= 4,0 * 10^(-16) C e Q"= 6,0 * 10^(-16) C estão separadas no vácuo por uma distância de 3,0 * 10^(-9) m. Sendo k= 9,0 * 10^9 N*m²/C², a intensidade da força de interação entre elas, em newtons é de:
a) 1,2 * 10^(-5) ;
b) 1,8 * 10^(-4) ;
c) 2,0 * 10^(-4) ;
d) 2,4 * 10^(-4) ;
e) 3,0 * 10-³
Resolução (I):
F= (k * Q' * Q") / d² F= [9 * 10^9 * 4 * 10^(-16) * 6 * 10^(-16)] / [3 * 10^(-9)]²
F=? F= [9 * 4 * 6 * 10^(-16 -16 +9)] / [3² * 10^(-9 * 2)]
Q'= 4 * 10^(-16)C F= [216 * 10^(-23)] / [9 * 10^(-18)]
Q"= 6 * 10^(-16)C F= [216 / 9] * 10^(-23 +18)
d= 3 * 10^(-9) m F= 24 * 10^(-5)
k= 9 * 10^9N*m/C² F= 2,4 * 10^(-4) N resposta correta: letra 'd'
#############################################################
(II)
Duas cargas iguais de 2 * 10^(-6) C, se repelem no vácuo com uma força de 0,1 N. Sabendo-se que a constante elétrica do vácuo é 9,0 *10^9 N*m/C², a distancia entre as cargas, em metros, é de:
a) 0,9
b) 0,6
c) 0,5
d) 0,3
e) 0,1
Resolução (II):
F= 0,1N F= k * (Q' * Q") / d²
Q'=Q"= 2 * 10^(-6)C 0,1= {9 * 10^9 * [2 * 10^(-6)]²} / d²
k= 9 * 10^9N*m/C² 0,1 * d²= [9 * 2² * 10^(-6 -6 +9)]
d= ? 1 * 10-¹ * d²= 36 * 10-³
d²= (36 * 10-³) / (1 * 10-¹)
d²= 36 * 10^(-3 +1)
d= raiz (36 * 10-²)
d= 6 * 10-¹
d= 0,6 m resposta correta: letra 'b'
#############################################################
(III)
(UF JUIZ DE FORA) Duas esferas igualmente carregadas no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna- se:
a) 3 vezes menor
b) 6 vezes menor
c) 9 vezes menor
d) 12 vezes menor
e) 9 vezes maior
Resolução (III):
F = 3*d F'= (k * Q' * Q") / (3*d)²
d= ? F'= (k * Q' * Q") / 9d²
F' = (1/9)*F resposta correta: letra 'c'
#############################################################
(IV)
As cargas Q' e Q" estão separadas pela distância (d) e se repelem com força (F). Calcule a intensidade da nova força de repulsão (F') se a distancia for reduzida à metade e dobrada a carga Q'.
a) F'= 4F
b) F'= 2F
c) F'= 8F
d) F'= 6F
Resolução (IV):
d= d/2 F'= (k* 2 * Q' * Q") / (d/2)²
Q'= 2Q' F'= (k* 2*Q'*Q") / (d²/2²)
F'= (k*2*Q'*Q") / (d²/4)
F'= (k*2*Q'*Q"*4) /d²
F'= (8* k*Q'*Q") /d²
F'= 8F resposta correta: letra 'c'
##############################################################
(V)
Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor dessas cargas sabendo que a intensidade da foça entre elas é de 200N.
Resolução (V):
Q'=Q"= ? F= ( k*Q'*Q")/ d²
d= 4m 200= (9*10^9*Q²) / 4²
F= 200N 9*10^9*Q² = 200*16
k= 9*10^9 N*m/C² 9*10^9*Q² = 3200
Q²= (3200/9)*10^(-9)
Q²= 355*10^(-9)
Q= raiz [3,5*10^(-7)]
Q= 5,96*10^(-4)C
#############################################################
(VI)
As cargas da figura estão localizadas no vácuo. As cargas elétricas Qa= 8*10^(-6)C e Qb= 2*10^(-6)C estão fixas a uma distância de 1,5m. Determine a posição de equilíbrio 'x' para a carga Qc= -4*10^(-6)C sob a ação exclusiva das forças eletrostáticas, colocada entreas cargas Qa e Qb.
Qa Qb Qc
(+) (-) (+)
<------------------><--------------------------->
| x 1,5m -x |
1,5m
Resolução (VI):
Representação das forças
Qa ---> Fac <--- Qc ---> Fbc <---- Qb
(+) (-) (+)
| | |
| | |
<---------------------><------------------->
x 1,5m -x
Equilíbrio sobre a carga
Fac Qc Fbc
<-------(-)------>
Fac = Fbc
k*Qa*Qc = k*Qb*Qc
x² (1,5-x)²
8 = 2
x (1,5-x)
2 = 1
x (1,5-x)
x= 2*(1,5-x)
x= 3-2x
3x = 3
x =1m
############################################################
OBS:
^ : indicando que o número seguinte é uma potência;
* : multiplicação;
/ : divisão.
Laís Gomes Araújo
(I)
(UNIFESP-SP) Duas partículas de cargas elétricas Q'= 4,0 * 10^(-16) C e Q"= 6,0 * 10^(-16) C estão separadas no vácuo por uma distância de 3,0 * 10^(-9) m. Sendo k= 9,0 * 10^9 N*m²/C², a intensidade da força de interação entre elas, em newtons é de:
a) 1,2 * 10^(-5) ;
b) 1,8 * 10^(-4) ;
c) 2,0 * 10^(-4) ;
d) 2,4 * 10^(-4) ;
e) 3,0 * 10-³
Resolução (I):
F= (k * Q' * Q") / d² F= [9 * 10^9 * 4 * 10^(-16) * 6 * 10^(-16)] / [3 * 10^(-9)]²
F=? F= [9 * 4 * 6 * 10^(-16 -16 +9)] / [3² * 10^(-9 * 2)]
Q'= 4 * 10^(-16)C F= [216 * 10^(-23)] / [9 * 10^(-18)]
Q"= 6 * 10^(-16)C F= [216 / 9] * 10^(-23 +18)
d= 3 * 10^(-9) m F= 24 * 10^(-5)
k= 9 * 10^9N*m/C² F= 2,4 * 10^(-4) N resposta correta: letra 'd'
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(II)
Duas cargas iguais de 2 * 10^(-6) C, se repelem no vácuo com uma força de 0,1 N. Sabendo-se que a constante elétrica do vácuo é 9,0 *10^9 N*m/C², a distancia entre as cargas, em metros, é de:
a) 0,9
b) 0,6
c) 0,5
d) 0,3
e) 0,1
Resolução (II):
F= 0,1N F= k * (Q' * Q") / d²
Q'=Q"= 2 * 10^(-6)C 0,1= {9 * 10^9 * [2 * 10^(-6)]²} / d²
k= 9 * 10^9N*m/C² 0,1 * d²= [9 * 2² * 10^(-6 -6 +9)]
d= ? 1 * 10-¹ * d²= 36 * 10-³
d²= (36 * 10-³) / (1 * 10-¹)
d²= 36 * 10^(-3 +1)
d= raiz (36 * 10-²)
d= 6 * 10-¹
d= 0,6 m resposta correta: letra 'b'
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(III)
(UF JUIZ DE FORA) Duas esferas igualmente carregadas no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna- se:
a) 3 vezes menor
b) 6 vezes menor
c) 9 vezes menor
d) 12 vezes menor
e) 9 vezes maior
Resolução (III):
F = 3*d F'= (k * Q' * Q") / (3*d)²
d= ? F'= (k * Q' * Q") / 9d²
F' = (1/9)*F resposta correta: letra 'c'
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(IV)
As cargas Q' e Q" estão separadas pela distância (d) e se repelem com força (F). Calcule a intensidade da nova força de repulsão (F') se a distancia for reduzida à metade e dobrada a carga Q'.
a) F'= 4F
b) F'= 2F
c) F'= 8F
d) F'= 6F
Resolução (IV):
d= d/2 F'= (k* 2 * Q' * Q") / (d/2)²
Q'= 2Q' F'= (k* 2*Q'*Q") / (d²/2²)
F'= (k*2*Q'*Q") / (d²/4)
F'= (k*2*Q'*Q"*4) /d²
F'= (8* k*Q'*Q") /d²
F'= 8F resposta correta: letra 'c'
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(V)
Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor dessas cargas sabendo que a intensidade da foça entre elas é de 200N.
Resolução (V):
Q'=Q"= ? F= ( k*Q'*Q")/ d²
d= 4m 200= (9*10^9*Q²) / 4²
F= 200N 9*10^9*Q² = 200*16
k= 9*10^9 N*m/C² 9*10^9*Q² = 3200
Q²= (3200/9)*10^(-9)
Q²= 355*10^(-9)
Q= raiz [3,5*10^(-7)]
Q= 5,96*10^(-4)C
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(VI)
As cargas da figura estão localizadas no vácuo. As cargas elétricas Qa= 8*10^(-6)C e Qb= 2*10^(-6)C estão fixas a uma distância de 1,5m. Determine a posição de equilíbrio 'x' para a carga Qc= -4*10^(-6)C sob a ação exclusiva das forças eletrostáticas, colocada entreas cargas Qa e Qb.
Qa Qb Qc
(+) (-) (+)
<------------------><--------------------------->
| x 1,5m -x |
1,5m
Resolução (VI):
Representação das forças
Qa ---> Fac <--- Qc ---> Fbc <---- Qb
(+) (-) (+)
| | |
| | |
<---------------------><------------------->
x 1,5m -x
Equilíbrio sobre a carga
Fac Qc Fbc
<-------(-)------>
Fac = Fbc
(k*Qa*Qc)/x² =( k*Qb*Qc)/ (1,5-x)²
8/x = 2/ (1,5-x)
2/x = 1/ (1,5-x)
x= 2*(1,5-x)
x= 3-2x
3x = 3
x =1m
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OBS:
^ : indicando que o número seguinte é uma potência;
* : multiplicação;
/ : divisão.
Askins
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