Considere duas cargas Q e q separadas por uma distância d no vácuo. Estudando como varia a intensidade da força elétrica, conforme variamos a distância entre elas, obtemos os dados mostrados na tabela abaixo. Faça o gráfico da variação da intensidade da força em função da distância.
Distância d/2 d 2d 3d
Módulo da força 4 F F

Passo 1

Então, a gente tem duas cargas elétricas, Q e q, separadas por uma distância no vácuo. A questão quer que a gente faça um gráfico mostrando como a força elétrica entre elas muda quando a distância varia. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Coulomb, que descreve exatamente essa relação entre força, cargas e distância.

Passo 2

A Lei de Coulomb diz que a força elétrica entre duas cargas é dada por:
Onde:
  • é a força elétrica.
  • é a constante eletrostática ( ²²).
  • e são as magnitudes das cargas.
  • é a distância entre as cargas.
Essa equação mostra que a força é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

Passo 3

Vamos analisar os dados da tabela:
Distância
Módulo da força
Esses valores já mostram como a força varia com a distância:
  • Quando a distância é , a força é .
  • Quando a distância é , a força é .
  • Quando a distância é , a força é .
  • Quando a distância é , a força é .
Isso está de acordo com a Lei de Coulomb, já que a força varia inversamente com o quadrado da distância.

Passo 4

Para fazer o gráfico, vamos plotar a força no eixo vertical (y) e a distância no eixo horizontal (x). Usaremos os pontos da tabela:

Passo 5

Ao plotar esses pontos no gráfico, vamos observar que a força diminui conforme a distância aumenta. A relação não é linear, mas sim uma curva que decai rapidamente no início e vai se achando mais suavemente, refletindo a relação quadrática inversa da Lei de Coulomb.

Resposta

O gráfico da intensidade da força elétrica em função da distância apresenta uma curva que diminui à medida que a distância aumenta, seguindo uma relação inversamente proporcional ao quadrado da distância ( ). Os pontos plotados são , , e . Essa curva ilustra como a força elétrica entre as cargas Q e q diminui conforme a distância entre elas aumenta.

Exercícios relacionados

Selecione as palavras (entre parênteses) que preenchem corretamente as lacunas nas três situações abaixo, respectivamente:
I) Um bastão de vidro carregado com cargas elétricas positivas repele um objeto suspenso. Conclui-se que o objeto está carregado (negativamente, positivamente)
Você dispõe de duas esferas metálicas, iguais e eletricamente neutras, montadas sobre suportes isolantes, e de um bastão de ebonite carregado negativamente. Os itens de I a IV referem-se às ações necessárias para carregar eletricamente as esferas por indução.
I - Aproximar o bastão de uma das esferas.
II - Colocar as esferas em contato.
III - Separar as esferas.
IV - Afastar o bastão.
Qual a alternativa que coloca essas ações na ordem correta?
a) I, II, IV, III
b) III, I, IV, II
c) IV, II, III, I
d) II, I, III, IV
II) A medida que duas cargas elétricas puntiformes negativas são aproximadas uma da outra, a força elétrica entre elas (diminui, aumenta)
Considere o experimento de fenda dupla, onde elétrons com velocidade incidem sobre duas fendas separadas por uma pequena distância .
Assumindo o postulado de de Broglie, determine o comprimento de onda ( ) associado a estes elétrons.