Logo Passei Direto
Buscar

VOD-fisica-Força

User badge image
Queen

em

Ferramentas de estudo

Questões resolvidas

Material
páginas com resultados encontrados.
páginas com resultados encontrados.

Escolha uma das opções e acesse esse e outros materiais sem bloqueio. 🤩

Cadastre-se ou realize login

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

Escolha uma das opções e acesse esse e outros materiais sem bloqueio. 🤩

Cadastre-se ou realize login

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

Escolha uma das opções e acesse esse e outros materiais sem bloqueio. 🤩

Cadastre-se ou realize login

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

Escolha uma das opções e acesse esse e outros materiais sem bloqueio. 🤩

Cadastre-se ou realize login

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

Escolha uma das opções e acesse esse e outros materiais sem bloqueio. 🤩

Cadastre-se ou realize login

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

Questões resolvidas

Prévia do material em texto

1 
Física 
 
Força Elétrica 
 
Resumo 
 
Força elétrica 
O início de eletrostática consiste em entender o que é uma carga elétrica e como eu posso carregar algum 
objeto eletricamente. Agora nós iremos estudar o produto dessa interação, ou seja, o que eu consigo observar 
a partir dessa interação. Essa “coisa” recebe o nome de Força elétrica. 
Imagine que você tenha uma carga elétrica pontual (isso quer dizer que ela tem forma de ponto) e aproxima 
dessa carga uma outra carga elétrica pontual. Ao aproximar você produzira uma força de atração ou repulsão 
entre essas cargas. A força ser atrativa ou repulsiva depende da natureza das cargas. 
 
 
Figura 01 – Cargas de mesmo sinal 
 
Caso as cargas apresentem o mesmo sinal, a força elétrica será de repulsão. Cargas de mesmo sinal podem 
ser “+ com +” ou “- com -”. 
 
 
Figura 02 – Cargas de sinais opostos 
 
Caso as cargas apresentem sinais opostos, a força elétrica será de atração. Para lembrar disso, você pode 
utilizar aquela icônica frase que você manda para a crush: 
 
"𝑂𝑠 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑠𝑒 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑒𝑚, 𝑚𝑎𝑠 𝑜𝑠 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑖𝑠 𝑠𝑒 𝑟𝑒𝑝𝑒𝑙𝑒𝑚" 
 
(...Só não manda se vocês forem parecidos...) 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
Física 
 
Fórmula da força elétrica 
O esquema anterior no ajuda na descrição do vetor força elétrica, dando direção e sentido. Mas ele não 
fornece módulo. Para calcular o módulo da força elétrica, você utiliza a seguinte expressão: 
 
𝐹 = 𝐾 .
|𝑄1|. |𝑄2|
𝑑²
 
 
Sendo: 
• 𝐾 é a constante eletrostática do méio. Normalmente, as questões utilizam o vácuo. O valor do 𝐾 do 
vácuo é: 
 
𝐾 = 9 . 109𝑁𝑚2/𝐶² 
 
• 𝑄1 é o valor da primeira carga. (lembre-se que esta em módulo). 
• 𝑄2 é o valor da segunda carga. (que também esta em módulo). 
• 𝑑 é a distância entre as duas cargas. 
 
Obs.: As forças de atração e repulsão elétrica formam par ação-reação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
Física 
 
Exercícios 
 
1. (Unesp 2003) Considere duas pequenas esferas condutoras iguais, separadas pela distância d=0,3m. 
Uma delas possui carga Q1=1×10-9C e a outra Q2=-5×10-10C. Utilizando 1/(4πε0) = 9×109N.m2/C2, 
a) Calcule a força elétrica F de uma esfera sobre a outra, declarando se a força é atrativa ou repulsiva. 
b) A seguir, as esferas são colocadas em contato uma com a outra e recolocadas em suas posições 
originais. Para esta nova situação, calcule a força elétrica F de uma esfera sobre a outra, declarando 
se a força é atrativa ou repulsiva. 
 
 
 
2. (FURG) Dois pequenos objetos fixos, cada um com uma carga +Q e separados por uma distância D, 
exercem um sobre o outro uma força de magnitude F. 
 
 
Substituímos um dos objetos por outro cuja carga é +4Q, mantendo a mesma distância de separação. 
 
A magnitude da força no objeto cuja carga é +Q vale agora 
a) 16F. 
b) 4F. 
c) F. 
d) F/4. 
e) F/16. 
 
 
3. (CEFET-SP) A intensidade da força elétrica entre duas cargas puntiformes, Q1=6μC e Q2=3μC, colocadas 
no vácuo, sofre redução quando essas cargas são mergulhadas, a mesma distância, em água. Sendo a 
distância entre as cargas de 3cm e a intensidade da força elétrica F=2,2N, o valor da constante 
eletrostática na água, em N.m2/C2, é igual a: 
a) 9,0.108. 
b) 6,0.108. 
c) 4,6.108. 
d) 2,2.108. 
e) 1,1.108. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
Física 
 
4. Dois pequenos corpos, idênticos, estão eletrizados com cargas de 1,00 nC cada um. Quando estão à 
distância de 1,00 mm um do outro, a intensidade da força de interação eletrostática entre eles é F. 
Fazendo-se variar a distância entre esses corpos, a intensidade da força de interação eletrostática 
também varia. O gráfico que melhor representa a intensidade dessa força, em função da distância entre 
os corpos, é: 
a) c) e) 
b) d) 
 
 
 
 
5. (Eear 2017) Duas cargas são colocadas em uma região onde há interação elétrica entre elas. Quando 
separadas por uma distância d, a força de interação elétrica entre elas tem módulo igual a F. 
Triplicando-se a distância entre as cargas, a nova força de interação elétrica em relação à força inicial, 
será 
a) diminuída 3 vezes 
b) diminuída 9 vezes 
c) aumentada 3 vezes 
d) aumentada 9 vezes 
 
 
 
 
5 
Física 
 
Gabarito 
 
1. a) A apresentar uma situação de atração ou repulsão depende do sinal das cargas. Como as cargas 
apresentam sinais opostos, temos uma força atrativa entre elas. Agora, para calcular o módulo devemos 
utilizar a Lei de Coulomb 
𝐹𝑒 =
𝐾. |𝑄1|. |𝑄2|
𝑑2
 
𝐹𝑒 =
9.109. 1.10−9. 5.10−10
(3.10−1)2
= 5.10−8𝑁 
 
 
b) Ao colocar as esferas em contato, teremos um processo de eletrização por contato, onde as esferas 
buscaram o equilíbrio eletrostático. Esse equilíbrio consiste em ambas apresentarem o mesmo valor de 
carga. Fazendo a média temos: 
𝑄1
′ = 𝑄2
′ =
1.10−9 + (−0,5.10−9)
2
= 0,25.10−9𝐶 
 
Agora que ambas as esferas apresentam uma carga de valor positivo e igual a 0,25.10−9𝐶, temos uma 
força repulsiva (sinais iguais se repelem). Para calcular o módulo devemos utilizar a Lei de Coulomb. 
𝐹𝑒 =
𝐾. |𝑄1|. |𝑄2|
𝑑2
 
𝐹𝑒 =
9.109. 0,25.10−9. 0,25.10−10
(3.10−1)2
= 0,625.10−8𝑁 
 
 
2. B 
Para a primeira situação podemos descrever a força elétrica da seguinte forma: 
𝐹𝑒 =
𝐾. |𝑄1|. |𝑄2|
𝑑2
=
𝐾. 𝑄. 𝑄
𝑑2
=
𝐾𝑄2
𝑑2
 
 
Para a segunda situação vamos fazer o produto entre uma carga Q e outra carga 4Q 
𝐹𝑒′ =
𝐾. |𝑄1|. |𝑄2|
𝑑2
=
𝐾. 𝑄. 4𝑄
𝑑2
= 4.
𝐾𝑄2
𝑑2
 
Olhando o resultado podemos perceber que a nova força vale 4x a força anterior. 
 
3. E 
Utilizando a fórmula da força elétrica na situação abaixo temos: 
𝐹𝑒 =
𝐾. |𝑄1|. |𝑄2|
𝑑2
 
2,2 =
𝐾. 6.10−6. 3.10−6
(3.10−2)2
 
𝐾 = 1,1 . 108𝑁. 𝑚2/𝐶² 
 
4. A 
Olhando para a equação da força elétrica podemos ver que a força é inversamente proporcional a distância 
ao quadrado. Logo, a única alternativa que apresenta uma relação que mostra um decrescimento em 
forma de hipérbole. 
 
5. B 
1 2
1 2
1 2 1 2
2 22 2
k q q
F
d
k q q k q q1
F F
9(3d) d
 
=
   
=  = 

Mais conteúdos dessa disciplina