Questões de vestibular – Lei de Coulomb

Resolução Detalhada:
Para calcular a força eletrostática entre duas cargas, utilizamos a fórmula de Coulomb: F = k * |q₁ * q₂| / d², onde k = 9 × 10⁹ N m²/C², q₁ = 5 × 10⁻⁶ C, q₂ = 3 × 10⁻⁶ C e d = 0,2 m. A força F é então: F = 9 × 10⁹ * (5 × 10⁻⁶ * 3 × 10⁻⁶) / (0,2)² = 2,25 N.

Resolução Detalhada:
Utilizando a Lei de Coulomb, F = k * |q₁ * q₂| / d². Com k = 9 × 10⁹, q₁ = 2 × 10⁻⁶ C, q₂ = 4 × 10⁻⁶ C e d = 0,3 m: F = 9 × 10⁹ * (2 × 10⁻⁶ * 4 × 10⁻⁶) / (0,3)² = 2,00 N. A força é atrativa, pois as cargas são de sinais opostos.

Resolução Detalhada:
Utilizamos a Lei de Coulomb com a fórmula F = (1 / (4πε₀)) * |q₁ * q₂| / d². Aqui, ε = 8,85 × 10⁻¹² C²/N·m², q₁ = 1 × 10⁻⁶ C, q₂ = 1 × 10⁻⁶ C, e d = 0,1 m. Isso resulta em F = (1 / (4π * 8,85 × 10⁻¹²)) * (1 × 10⁻⁶ * 1 × 10⁻⁶) / (0,1)² = 0,020 N.

Resolução Detalhada:
F = k * |q₁ * q₂| / d², onde k = 9 × 10⁹, q₁ = 3 × 10⁻⁶ C, q₂ = 6 × 10⁻⁶ C e d = 0,5 m. Isso resulta em F = 9 × 10⁹ * (3 × 10⁻⁶ * 6 × 10⁻⁶) / (0,5)² = 0,36 N. Como as cargas têm sinais opostos, a força é atrativa.

Resolução Detalhada:
Para calcular a força resultante sobre a carga negativa, consideramos a contribuição das forças de ambas as cargas positivas, usando a Lei de Coulomb para cada lado do triângulo e somando vetorialmente. O resultado é de 0,36 N em direção às cargas positivas.

Resolução Detalhada:
Aplicando F = k * |q₁ * q₂| / d², com k = 9 × 10⁹, q₁ = 5 × 10⁻⁶ C, q₂ = 5 × 10⁻⁶ C, e d = 4 m, encontramos F = 9 × 10⁹ * (5 × 10⁻⁶ * 5 × 10⁻⁶) / (4)² = 0,156 N, que é repulsiva devido ao mesmo sinal das cargas.

Resolução Detalhada:
Utilizando F = k * |q₁ * q₂| / d², onde k = 9 × 10⁹, q₁ = 2 × 10⁻⁶ C, q₂ = 3 × 10⁻⁶ C e d = 0,5 m: F = 9 × 10⁹ * (2 × 10⁻⁶ * 3 × 10⁻⁶) / (0,5)² = 0,108 N, que é atrativa pois as cargas possuem sinais opostos.

Resolução Detalhada:
Aplicando a Lei de Coulomb, F = k * |q₁ * q₂| / d², onde k = 9 × 10⁹, q₁ = 5 × 10⁻⁶ C, q₂ = 2 × 10⁻⁶ C e d = 0,6 m resulta em F = 9 × 10⁹ * (5 × 10⁻⁶ * 2 × 10⁻⁶) / (0,6)² = 0,042 N, que é atrativa pois as cargas têm sinais opostos.

Resolução Detalhada:
Usamos F = k * |q₁ * q₂| / d² para encontrar a distância. Rearranjando a fórmula para d, temos d = k * |q₁ * q₂| / F. Com k = 9 × 10⁹ N m²/C², q₁ = 3 × 10⁻⁶ C, q₂ = 2 × 10⁻⁶ C e F = 0,09 N, encontramos a distância d = 0,20 m.

Resolução Detalhada:
Aplicando a Lei de Coulomb, a força é dada por F = k * |q₁ * q₂| / d², onde k = 9 × 10⁹ N m²/C², q₁ = 5 × 10⁻⁶ C, q₂ = 5 × 10⁻⁶ C e d = 1 m. O resultado é F = 0,025 N, e a força é atrativa porque as cargas têm sinais opostos.