Questões: Lei de Coulomb

A Lei de Coulomb descreve a força eletrostática entre cargas elétricas. Essa relação é fundamental na física para entender interações elétricas.

A fórmula da força entre duas cargas é crucial para resolver problemas práticos. Vamos aplicar essa relação em questões desafiadoras.

[quiz] 01) Duas esferas carregadas, uma com carga de +5 µC e a outra com carga de -3 µC, estão separadas por uma distância de 0,5 m. Assinale a alternativa que descreve corretamente a força eletrostática entre elas, utilizando a Lei de Coulomb.

a) 60 N de atração. b) 30 N de atração. c) 45 N de repulsão. d) 15 N de atração. e) 50 N de repulsão. Para resolver, usamos a Lei de Coulomb, F = k * |q₁*q₂| / r². Com k = 9 x 10⁹ N m²/C², q₁ = 5 x 10⁻⁶ C, q₂ = 3 x 10⁻⁶ C e r = 0,5 m temos: F = (9 x 10⁹) * (5 x 10⁻⁶ * 3 x 10⁻⁶) / (0,5)² = 30 N. A força é de atração, pois as cargas são opostas. [/quiz]

[quiz] 02) A força entre duas cargas elétricas é observada. Se a distância entre as cargas dobrar e os valores das cargas se multiplicarem por 2, qual será a nova força em relação à força original? Assinale a alternativa correta.

a) A força diminuirá pela metade. b) A força aumentará para o dobro. c) A força permanecerá a mesma. d) A força aumentará para três vezes o valor original. e) A força diminuirá para um quarto do valor original. A Lei de Coulomb nos diz que F é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância. Assim, se as cargas dobram (2q₁, 2q₂) e a distância dobra (2r), temos: F' = k * (2q₁ * 2q₂) / (2r)² = 4k * q₁ * q₂ / 4r² = k * q₁ * q₂ / r² = F. Portanto, a nova força é 1/2 da força original. [/quiz]

[quiz] 03) Se duas cargas pontuais, de +4 µC e -2 µC, estiverem em repouso a uma distância de 1 m uma da outra, qual é a intensidade da força entre elas em Newtons? Considere as forças de atração. Assinale a alternativa correta.

a) 20 N. b) 18 N. c) 36 N. d) 24 N. e) 12 N. Usamos a fórmula F = k * |q₁ * q₂| / r². Com k = 9 x 10⁹ N m²/C², |q₁| = 4 x 10⁻⁶ C e |q₂| = 2 x 10⁻⁶ C a uma distância de 1 m: F = (9 x 10⁹) * (4 x 10⁻⁶ * 2 x 10⁻⁶) / (1)² = 36 N. A força é de atração devido às cargas serem opostas. [/quiz]

[quiz] 04) Um sistema contém três cargas: +3 µC em A, +2 µC em B e -4 µC em C. Se A e B estão a 0,2 m de distância e A e C a 0,5 m, qual a força resultante sobre a carga em A? Assinale a alternativa que descreve essa situação.

a) 50 N para a esquerda. b) 24 N para a direita. c) 3 N para a direita. d) 40 N para a direita. e) 12 N para a esquerda. A carga A exerce atração sobre C e repulsão sobre B. Calculamos as forças: F_AB = k * |q_A * q_B| / d² = (9 x 10⁹) * (3 x 10⁻⁶ * 2 x 10⁻⁶)/ (0,2)² = 67,5 N (repulsão, para a direita) F_AC = k * |q_A * q_C| / d² = (9 x 10⁹) * (3 x 10⁻⁶ * 4 x 10⁻⁶)/ (0,5)² = 216 N (atração, para a esquerda) Resultado: R = F_AB - F_AC = 67,5 - 216 = 3 N (direção para a direita). [/quiz]

[quiz] 05) Duas cargas, Q1 = +6 µC e Q2 = -3 µC, estão separadas por 0,3 m. Qual a força elétrica atuando sobre elas? Considere a constante eletrostática. Assinale a alternativa com a resposta correta.

a) 12 N. b) 18 N. c) 8 N. d) 21 N. e) 6 N. A força é calculada utilizando a Lei de Coulomb: F = k * |q₁ * q₂| / r². Portanto: F = (9 x 10⁹ N m²/C²) * (6 x 10⁻⁶ C * 3 x 10⁻⁶ C) / (0,3)² = 18 N, sendo uma força de atração, pois as cargas têm sinais opostos. [/quiz]

[quiz] 06) Um experimento considera duas cargas eletricamente carregadas: +8 µC e -5 µC. Se a distância entre elas é de 0,4 m, qual é a intensidade da força elétrica que atua entre elas? Assinale a alternativa correta.

a) 45 N. b) 36 N. c) 90 N. d) 70 N. e) 30 N. Aplicamos a Lei de Coulomb: F = k * |q₁ * q₂| / r²: F = (9 x 10⁹) * (8 x 10⁻⁶ * 5 x 10⁻⁶) / (0,4)² = 90 N. A força é de atração, pois as cargas são opostas. [/quiz]

[quiz] 07) Considere duas cargas em linha reta: uma positiva de +10 µC e uma negativa de -10 µC separadas por 2 m. Qual é a força entre elas? Assinale a alternativa que apresenta a resposta certa.

a) 45 N." b) 20 N. c) 22,5 N. d) 12 N. e) 30 N." Usando a Lei de Coulomb, F = k * |q₁ * q₂| / r². Para as cargas, F = (9 x 10⁹) * (10 x 10⁻⁶ * 10 x 10⁻⁶) / (2)² = 22,5 N, sendo de atração entre as cargas devido aos sinais opostos. [/quiz]

[quiz] 08) Uma carga de +20 µC é colocada a 1 m de uma carga de -20 µC. Qual é a força eletrostática entre elas? Assinale a alternativa que representa corretamente essa interação.

a) 180 N. b) 100 N. c) 220 N. d) 75 N. e) 150 N. Utilizando a Lei de Coulomb: F = k * |q₁ * q₂| / r². Ao aplicar: F = (9 x 10⁹) * (20 x 10⁻⁶ * 20 x 10⁻⁶) / (1)² = 180 N. Esta força representa a atração sujeita entre as cargas opostas. [/quiz]

[quiz] 09) Uma carga de +15 µC e uma carga de -10 µC estão separadas por 1,5 m. Qual será à intensidade da força eletrostática entre essas cargas? Assinale a alternativa correta que reflete essa interação.

a) 30 N. b) 50 N. c) 15 N. d) 10 N. e) 40 N. A força é determinada pela Lei de Coulomb: F = k * |q₁ * q₂| / r². Assim, a força seria: F = (9 x 10⁹) * (15 x 10⁻⁶ * 10 x 10⁻⁶) / (1,5)² = 30 N, indicando uma atração decorrente da interação de cargas opostas. [/quiz]

[quiz] 10) A força entre uma carga de +5 µC e uma carga de +5 µC separadas por 2 m é medida. Qual é a intensidade da força de repulsão entre essas cargas? Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta.

a) 56,25 N. b) 45 N. c) 25 N. d) 30 N. e) 36,25 N. A força é dada pela Lei de Coulomb: F = k * |q₁ * q₂| / r². O cálculo é: F = (9 x 10⁹) * (5 x 10⁻⁶ * 5 x 10⁻⁶) / (2)² = 56,25 N. Essa força é de repulsão, uma vez que as cargas têm sinais iguais. [/quiz]