De acordo com a lei de Coulomb, a força eletrostática entre duas cargas puntiformes em repouso é:
a) inversamente proporcional ao produto do módulo das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
b) diretamente proporcional ao produto do módulo das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
c) diretamente proporcional ao produto do módulo das cargas e ao quadrado da distância entre elas.
d) uma grandeza escalar, pois é completamente descrita somente por seu módulo.
e) uma força de contato e de natureza elétrica.
a) inversamente proporcional ao produto do módulo das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
b) diretamente proporcional ao produto do módulo das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
c) diretamente proporcional ao produto do módulo das cargas e ao quadrado da distância entre elas.
d) uma grandeza escalar, pois é completamente descrita somente por seu módulo.
e) uma força de contato e de natureza elétrica.
Passo 1
Então, a gente tem uma questão sobre a Lei de Coulomb, que descreve a força eletrostática entre duas cargas elétricas pontuais em repouso. A pergunta apresenta várias alternativas e a gente precisa descobrir qual delas está correta de acordo com essa lei. Para resolver isso, vamos precisar entender como a força entre duas cargas depende das cargas em si e da distância que as separa.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que diz a Lei de Coulomb. Ela estabelece que a força eletrostática $ F $ entre duas cargas $ q_1 $ e $ q_2 $ é diretamente proporcional ao produto das magnitudes dessas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância $ r $ entre elas. A fórmula matemática é:
Onde $ k_e $ é a constante de Coulomb.
Passo 3
Vamos analisar cada parte da lei:
- Diretamente proporcional ao produto das cargas: Isso significa que se as cargas aumentam, a força também aumenta proporcionalmente.
- Inversamente proporcional ao quadrado da distância: Isso indica que se a distância entre as cargas dobra, a força diminui por um fator de quatro (pois $ 2^2 = 4 $).
Passo 4
Agora, vamos comparar isso com as alternativas:
a) Inversamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
- Essa opção está errada porque a força é diretamente proporcional ao produto das cargas, não inversamente.
b) Diretamente proporcional ao produto do módulo das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
- Essa opção está correta, pois segue exatamente a relação da Lei de Coulomb.
c) Diretamente proporcional ao produto do módulo das cargas e ao quadrado da distância entre elas.
- Errado, pois a distância deveria estar ao quadrado no denominador, não multiplicando diretamente.
d) Uma grandeza escalar, pois é completamente descrita somente por seu módulo.
- Errado. A força é uma grandeza vetorial, pois possui direção e sentido, além do módulo.
e) Uma força de contato e de natureza elétrica.
- Errado. A força de Coulomb é uma força de ação à distância, não de contato.
Resposta
A alternativa correta é a b) diretamente proporcional ao produto do módulo das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.