Exercícios Resolvidos de Lei de Coulomb

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Enunciado

Sobre a Lei de Coulomb que define a relação entre duas cargas elétricas pontuais, assinale a alternativa incorreta:

  1. A força que uma carga puntiforme exerce sobre outra orienta-se no sentido da reta que une as duas cargas
  2. É uma força atrativa, quando as cargas tem o mesmo sinal e repulsiva, quando as cargas tem sinais opostos.
  3. As cargas elétricas se conservam e são quantificáveis.
  4. O módulo da força varia com inverso do quadrado da distância que separa as duas cargas e é proporcional a grandeza de cada uma delas.
  5. Em uma superfície equipotencial as cargas elétricas tendem a buscar uma distribuição equilibrada.

Passo 1

Vamos analisar cada uma das alternativas, começando pela “a”! Essa afirmativa nos diz:

A força que uma carga puntiforme exerce sobre outra orienta-se no sentido da reta que une as duas cargas

Vamos lembrar sempre desse desenho:

Podemos ver que temos duas cargas, uma positiva e outra negativa, separadas por um segmento de reta chamada d .

A força que tentará unir essas duas cargas é criada exatamente entre elas, pois esse é o caminho mais curto para aproximar as duas cargas:

Logo, a afirmativa é verdadeira!

Passo 2

A segunda afirmativa diz que:

É uma força atrativa, quando as cargas tem o mesmo sinal e repulsiva, quando as cargas tem sinais opostos

Pessoal, todo corpo quer chegar ao equilíbrio, ou seja, ter o mesmo número de cargas positiva e negativa, dessa forma como corpos poderiam chegar ao equilíbrio se a carga positiva empurrasse a carga negativa pra longe?

Essa afirmação está completamente incorreta, cargas de sinais opostos se atraem, enquanto cargas de mesmo sinal se repelem, como na figura que já mostramos anteriormente:

Essa alternativa está incorreta! E é exatamente o que estávamos procurando!

Passo 3

Vamos analisar todas as alternativas para ninguém ficar com dúvida, a próxima afirmação é:

“As cargas elétricas se conservam e são quantificáveis”

Isso é verdade, pois um próton continua sendo um próton e um elétron continua sendo um elétron, cada um com a sua carga positiva e negativa, ou seja, a carga se conserva.

E quanto a ser quantificável, lembra que podemos falar 1 Coulomb, 2 Coulombs e por aí vai, então podemos quantificar quanto vale a carga elétrica em questão.

Essa afirmativa está correta, então!

Passo 4

A penúltima afirmação nos diz:

“O módulo da força varia com inverso do quadrado da distância que separa as duas cargas e é proporcional a grandeza de cada uma delas”

Bom pessoal, vamos lembrar da fórmula da força elétrica em módulo:

F e = k   .   Q 1   . Q 2 r 2  

A força elétrica depende das cargas elétricas e da distância r entre elas. Logo essa afirmativa está correta sim, pois a distância está elevada ao quadrado e está no denominador da fórmula e no numerador temos as cargas Q 1 e Q 2 se multiplicando.

Passo 5

A última alternativa nos diz:

“Em uma superfície equipotencial as cargas elétricas tendem a buscar uma distribuição equilibrada.”

Isso quer dizer que em uma superfície que não sofre com o campo elétrico de outras cargas, ou seja, não tem atração ou repulsão por causa de outra carga, a carga do corpo irá se distribuir igualmente por todo o corpo.

Isso também é verdade!

Resposta

b) É uma força atrativa, quando as cargas tem o mesmo sinal e repulsiva, quando as cargas tem sinais opostos.

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