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Cláudia foi visitar o laboratório de Física da sua escola e encantou-se com algumas esferas de aço que encontrou, utilizadas em experimentos de eletricidade. Escolhendo duas delas, idênticas, colocou-as em contato uma com a outra, separando-as, em seguida, por uma distância de 50 cm. Considerando-se que as esferas possuíam, inicialmente, cargas elétricas, respectivamente iguais a 4 µC e - 6 µC, após o contato, a força de interação entre elas será de _______ e terá natureza ____________. Considerando o sistema eletricamente isolado e a constante eletrostática do vácuo igual a 9x10^9 N.m²/C², assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas acima.
36 mN - atrativa
36 mN - repulsiva
76 mN – repulsiva
144 mN - repulsiva
864 mN – atrativa
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Praticando Para Aprender

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos seguir alguns passos: 1. Cálculo das cargas após o contato: Quando as esferas são colocadas em contato, elas compartilham suas cargas. A carga total é a soma das cargas iniciais: \[ Q_{total} = 4 \, \mu C + (-6 \, \mu C) = -2 \, \mu C \] Como as esferas são idênticas, cada uma terá metade da carga total após o contato: \[ Q_{final} = \frac{-2 \, \mu C}{2} = -1 \, \mu C \] 2. Cálculo da força de interação: Usamos a Lei de Coulomb para calcular a força entre as duas esferas após o contato. A fórmula é: \[ F = k \cdot \frac{|Q_1 \cdot Q_2|}{r^2} \] Onde: - \( k = 9 \times 10^9 \, N \cdot m^2/C^2 \) - \( Q_1 = -1 \, \mu C = -1 \times 10^{-6} \, C \) - \( Q_2 = -1 \, \mu C = -1 \times 10^{-6} \, C \) - \( r = 0,5 \, m \) Substituindo os valores: \[ F = 9 \times 10^9 \cdot \frac{|-1 \times 10^{-6} \cdot -1 \times 10^{-6}|}{(0,5)^2} \] \[ F = 9 \times 10^9 \cdot \frac{1 \times 10^{-12}}{0,25} \] \[ F = 9 \times 10^9 \cdot 4 \times 10^{-12} = 36 \, mN \] 3. Natureza da força: Ambas as esferas agora têm carga negativa (-1 µC), portanto, a força entre elas será repulsiva. Assim, a resposta correta para completar as lacunas é: 36 mN - repulsiva.

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Considerando uma partícula de carga Q, positiva, e uma partícula de carga Q, negativa, separadas por uma distância d.
Assinale a alternativa CORRETA.
O potencial elétrico resultante no ponto médio entre as duas partículas é igual a zero.
O campo elétrico resultante no ponto médio entre as duas partículas é igual a zero.
A força elétrica entre as duas partículas é de repulsão.
Mantendo-se a mesma distância ð•‘‘ e trocando-se as partículas por outras duas com carga 2ð•‘„ cada uma, a força elétrica entre elas dobrará em relação à situação inicial.
Se as duas partículas com carga ð•‘„ forem colocadas a uma distância 2ð•‘‘ uma da outra, a força elétrica entre elas dobrará em relação à situação inicial.

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