LEI DE COULOMB --EXERCÍCIOS

Física

Ensino Médio

Pré-Vestibular

ENEM

Geral

Eletromagnetismo

A lei de Coulomb é utilizada para calcular o módulo da força elétrica entre duas cargas.

Essa lei diz que a intensidade força é igual ao produto de uma constante, chamada constante eletrostática, pelo módulo do valor das cargas, dividido pelo quadrado da distância entre as cargas, ou seja:

$começar estilo tamanho matemático 18px reto F igual a numerador reto k. abre barra vertical reto Q com 1 subscrito fecha barra vertical. abre barra vertical reto Q com 2 subscrito fecha barra vertical sobre denominador reto d ao quadrado fim da fração fim do estilo$

Aproveite a resolução das questões abaixo para tirar suas dúvidas com relação a esse conteúdo de eletrostática.

Questão 1

(Fuvest - 2019) Três pequenas esferas carregadas com carga positiva ܳ ocupam os vértices de um triângulo, como mostra a figura. Na parte interna do triângulo, está afixada outra pequena esfera, com carga negativa q. As distâncias dessa carga às outras três podem ser obtidas a partir da figura.

Questão Fuvest 2019 força elétrica

Sendo Q = 2 x 10-4 C, q = - 2 x 10-5 C e ݀d = 6 m, a força elétrica resultante sobre a carga q

(A constante k0 da lei de Coulomb vale 9 x 109 N. m2 /C2)

a) é nula.

b) tem direção do eixo y, sentido para baixo e módulo 1,8 N.

c) tem direção do eixo y, sentido para cima e módulo 1,0 N.

d) tem direção do eixo y, sentido para baixo e módulo 1,0 N.

e) tem direção do eixo y, sentido para cima e módulo 0,3 N

Exercício 2

(UFRGS - 2017) Seis cargas elétricas iguais a Q estão dispostas, formando um hexágono regular de aresta R, conforme mostra a figura abaixo.

Questão força elétrica UFRGS 2017

Com base nesse arranjo, sendo k a constante eletrostática, considere as seguintes afirmações.

I - O campo elétrico resultante no centro do hexágono tem módulo igual a

II - O trabalho necessário para se trazer uma carga q, desde o infinito até o centro do hexágono, é igual a

III - A força resultante sobre uma carga de prova q, colocada no centro do hexágono, é nula.

Quais estão corretas?

a) Apenas I.

b) Apenas II.

c) Apenas I e III.

d) Apenas II e III.

e) I, II e III.

Questão 3

(PUC/RJ - 2018) Duas cargas elétricas +Q e +4Q estão fixas sobre o eixo x, respectivamente nas posições x = 0,0 m e x = 1,0 m. Uma terceira carga é posicionada entre as duas, sobre o eixo x, tal que se encontra em equilíbrio eletrostático. Qual é a posição da terceira carga, em m?

a) 0,25

b) 0,33

c) 0,40

d) 0,50

e) 0,66

Questão 4

(PUC/RJ - 2018) Uma carga q0 é colocada em uma posição fixa. Ao colocar uma carga q1 =2q0 a uma distância d de q0, q1 sofre uma força repulsiva de módulo F. Substituindo q1 por uma carga q2 na mesma posição, q2 sofre uma força atrativa de módulo 2F. Se as cargas q1 e q2 são colocadas a uma distância 2d entre si, a força entre elas é

a) repulsiva, de módulo F

b) repulsiva, de módulo 2F

c) atrativa, de módulo F

d) atrativa, de módulo 2F

e) atrativa, de módulo 4F

Exercício 5

(PUC/SP - 2019) Uma partícula esférica eletrizada com carga de módulo igual a q, de massa m, quando colocada em uma superfície plana, horizontal, perfeitamente lisa e com seu centro a uma distância d do centro de outra partícula eletrizada, fixa e também com carga de módulo igual a q, é atraída por ação da força elétrica, adquirindo uma aceleração α. Sabe-se que a constante eletrostática do meio vale K e o módulo da aceleração da gravidade vale g.

Determine a nova distância d’, entre os centros das partículas, nessa mesma superfície, porém, com ela agora inclinada de um ângulo θ, em relação ao plano horizontal, para que o sistema de cargas permaneça em equilíbrio estático:

Questão força elétrica Puc- SP 2019

a) $reto d ´ igual a numerador reto P. senθ. reto k. reto q ao quadrado sobre denominador parêntese esquerdo reto A menos reto a parêntese direito fim da fração$

b) $reto d ´ igual a numerador reto k. reto q ao quadrado sobre denominador reto P parêntese esquerdo reto A menos reto a parêntese direito fim da fração$

c) $reto d ´ igual a numerador reto P. reto k. reto q ao quadrado sobre denominador parêntese esquerdo reto A menos reto a parêntese direito fim da fração$

d) $reto d ´ igual a numerador reto k. reto q ao quadrado. parêntese esquerdo reto A menos reto a parêntese direito sobre denominador reto P. senθ fim da fração$

Exercício 6

(UERJ - 2018) O esquema abaixo representa as esferas metálicas A e B, ambas com massas de 10^-3 kg e carga elétrica de módulo igual a 10^-6 C. As esferas estão presas por fios isolantes a suportes, e a distância entre elas é de 1 m.

Questão da UERJ 2018 lei de Coulomb

Admita que o fio que prende a esfera A foi cortado e que a força resultante sobre essa esfera corresponde apenas à força de interação elétrica. Calcule a aceleração, em m/s², adquirida pela esfera A imediatamente após o corte do fio.

Ver Resposta

Resposta: $reto a igual a 9 espaço reto m dividido por reto s ao quadrado$

Para calcular o valor da aceleração da esfera após cortar o fio, podemos utilizar a 2ª lei de Newton, ou seja:

F_R = m . a

Aplicando a lei de Coulomb e igualando a força elétrica a força resultante, temos:

$numerador k. abre barra vertical Q com A subscrito fecha barra vertical. abre barra vertical Q com B subscrito fecha barra vertical sobre denominador d ao quadrado fim da fração igual a m. a$

Substituindo os valores indicados no problema:

$numerador 9.10 à potência de 9.10 à potência de menos 6 fim do exponencial.10 à potência de menos 6 fim do exponencial sobre denominador 1 ao quadrado fim da fração igual a 10 à potência de menos 3 fim do exponencial. a$

$a igual a numerador 9.10 à potência de menos 3 fim do exponencial sobre denominador 10 à potência de menos 3 fim do exponencial fim da fração a igual a 9 espaço m dividido por s ao quadrado$

Questão 7

(Unicamp - 2014) A atração e a repulsão entre partículas carregadas têm inúmeras aplicações industriais, tal como a pintura eletrostática. As figuras abaixo mostram um mesmo conjunto de partículas carregadas, nos vértices de um quadrado de lado a, que exercem forças eletrostáticas sobre a carga A no centro desse quadrado. Na situação apresentada, o vetor que melhor representa a força resultante agindo sobre a carga A se encontra na figura

Questão unicamp 2014 força elétrica