Exercícios Elétricos

Exercícios de eletricidade

Força elétrica

1) Duas cargas puntiformes encontram-se no vácuo a uma distância de 10cm uma da outra. As cargas valem Q1 = 3,0 . 10-8C e Q2 = 3,0 . 10-9C. Determine a intensidade da força de interação entre elas.

Resposta

Em primeiro lugar, temos que passar a distância para metros. Sempre calcule em metros, logo 10 cm vale 0,1 m (basta dividir por cem).

Agora que a distância está em metros, aplicamos a lei de Coulomb:

Onde "K" (9x109 N.m²/C²) é a constante de permissividade eletrostática do vácuo, "Q1" e "Q2" cargas, e "d" a distância entre elas. Assim substituindo temos:

2) Assimilando as duas esferas a um ponto material para efeito do cálculo da força eletrostática de interação entre elas e separando A e B de uma distância d, a força eletrostática entre elas é F.

Fazendo o contato entre A e B e afastando-as de uma distância d, quanto vale a força eletrostática de interação entre ambas?

Resposta

3) As cargas Q e q estão separadas pela distância (2d) e se repelem com força (F). Calcule a intensidade da nova força de repulsão (F') se a distância for reduzida à metade e dobrada a carga Q.

Resposta

Condições iniciais:

Cargas Q e q, a uma distância 2d, o que significa que a força eletrostática entre eles vale:

F = kQq / (2d)² :. F = kQq / 4d²

Agora, reduzindo a distância para d (metade de 2d) e colocando agora uma carga 2Q (dobro de Q), teremos a seguinte força:

F'=2kQq / d²

assim, fazendo a razão entre as forças, para poder saber o quanto a nova força vale em relação à primeira:

assim, fazendo as simplificações e isolando F', temos:

F' = 8 F.

4) Entre duas partículas eletrizadas, no vácuo, e a uma distância d, a força de interação eletrostática tem intensidade F. Se dobrarmos as cargas das duas partículas e aumentarmos a separação entre elas para 2d, ainda no vácuo, qual a intensidade F' da nova força de interação eletrostática?

Resposta

No início temos: F = KQq / d²

Depois: F' = K.2Q.2q / (2d)² :. F' = 4KQq / 4d², simplificando: F' = KQq / d²

ou seja, F = F'

5) (CESGRANRIO) A lei de Coulomb afirma que a força de intensidade elétrica de partículas carregadas é proporcional:

I. às cargas das partículas;

II. às massas das partículas;

III. ao quadrado da distância entre as partículas;

IV. à distância entre as partículas.

Das afirmações acima:

a) somente I é correta;

b) somente I e III são corretas;

c) somente II e III são corretas;

d) somente II é correta;

e) somente I e IV são corretas.

Resposta

A lei de Coulomb é:

Assim, o que está na parte de cima da fração, é diretamente proporcional, e o que está na parte de baixo da fação e´inversamente proporcional. Podemos observar que a lei de Coulomb é diretamente proporcional ao k (constante de permissibilidade elétrica), diretamente proporcional às carcas Q1 e Q2 (estão na parte de cima da fração), e inversamente proporcional ao quadrado da distância (d², pois se encontra na parte de baixo da fração). Logo a alternativa correta é a letra A.

6) (UNIP) Considere os esquemas que se seguem onde A e B representam prótons e C e D representam elétrons. O meio onde estão A, B, C e D é vácuo em todos os esquemas e a distância entre as partículas em questão é sempre a mesma d.

A respeito dos três esquemas, analise as proposições que se seguem:

I. Em todos os esquemas a força eletrostática sobre cada partícula (próton ou elétron) tem a mesma intensidade.

II. Em cada um dos esquemas a força sobre uma partícula tem sentido sempre oposto ao da força sobre a outra partícula.

III. Em cada um dos esquemas as forças trocadas pelas partículas obedecem ao princípio da ação e reação.

IV. Em todos os esquemas as forças entre as partículas são sempre de atração.

Responda mediante o código:

a) apenas as frases I, II e III estão corretas;

b) apenas as frases I e III estão corretas;

c) apenas as frases II e IV estão corretas;