UEA Geral 2018

O gráfico mostra como varia a intensidade da força eletrostática (F) entre duas partículas eletrizadas em função da distância (d) entre elas.

Baseando-se nas informações do gráfico, pode-se afirmar que a razão F2/F1 é igual a

a

18

b

9/4

c

6

d

36

e

3/2

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Resposta
D

Resolução

\(F\) e a distância \(d\) entre duas cargas elétricas estão ligadas pela lei de Coulomb: \[F= k\,\frac{|q_1q_2|}{d^2}.\] Assim, mantendo-se as cargas fixas, a força é inversamente proporcional ao quadrado da distância. 1. Identifique, no gráfico, as duas situações pedidas: • \(F_2\) corresponde a \(d = \frac{a}{2}\); • \(F_1\) corresponde a \(d = 3a\). 2. Escreva a relação de proporcionalidade: \[F_2 \propto \frac{1}{\left(\dfrac{a}{2}\right)^2}=\frac{1}{a^2/4}=\frac{4}{a^2},\] \[F_1 \propto \frac{1}{(3a)^2}=\frac{1}{9a^2}.\] 3. Forme a razão solicitada: \[\frac{F_2}{F_1}=\frac{4/a^2}{1/9a^2}=4\times9 = 36.\] Portanto, \(\displaystyle\frac{F_2}{F_1}=36\). A alternativa correta é a letra D.

Dicas

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Lembre-se: força elétrica diminui com o quadrado da distância.
Substitua cada distância na expressão 1/d² para ver de quanto a força muda.
Monte a razão F₂/F₁: a constante k e as cargas se cancelam.

Erros Comuns

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Esquecer que a dependência é quadrática (usar 1/d em vez de 1/d²).
Trocar as distâncias (usar a em vez de 3a, por exemplo).
Tentar ler valores numéricos absolutos do gráfico fora de escala.
Revisão
• Lei de Coulomb: a força elétrica entre duas cargas puntiformes é \(F = k |q_1q_2|/d^2\). • Proporcionalidade: se as cargas não mudam, basta comparar \(1/d^2\) para duas distâncias diferentes. • Razão de grandezas: dividir duas forças elimina a constante \(k\) e os módulos das cargas.
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