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UFGD 2014
Sabe-se que existe uma força elétrica (força eletrostática) devido à interação entre duas cargas elétricas puntiformes em repouso separadas por uma distância R, e que essa força eletrostática é regida pela lei de Coulomb. Assinale qual das representações gráficas abaixo apresenta corretamente a dependência da força de interação entre estas duas cargas puntiformes em função da separação entre elas: Observação: Ambos os eixos, x (representando a força) e y (representando distância), estão apresentados em escala linear.
a
b
c
d
e
Ver resposta
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Resposta
B
Resolução
\[F= k\frac{|q_1q_2|}{R^{2}}\]
A lei de Coulomb mostra que a força eletrostática (F) é inversamente proporcional ao quadrado da distância (R) entre duas cargas puntiformes em repouso. Em escala linear para ambos os eixos, essa relação produz uma curva que:
Resposta: B.
A lei de Coulomb mostra que a força eletrostática (F) é inversamente proporcional ao quadrado da distância (R) entre duas cargas puntiformes em repouso. Em escala linear para ambos os eixos, essa relação produz uma curva que:
- possui valor muito alto quando R é muito pequeno;
- decresce rapidamente à medida que R aumenta;
- aproxima-se de F=0 quando R tende ao infinito, sem jamais se tornar negativa (o sinal da força depende do produto das cargas, não de R).
Resposta: B.
Dicas
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Recorde a fórmula de Coulomb, F=k|q1q2|/R².
Pergunte-se: o que acontece com F se dobrarmos R?
Busque a curva que começa alta e cai rapidamente sem tornar-se negativa.
Erros Comuns
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Achar que F decresce linearmente (assinalar D).
Pensar que a força é constante (assinalar A) por confundir com módulo fixo das cargas.
Confundir forma hiperbólica com exponencial crescente (assinalar E).
Revisão
• Lei de Coulomb : força entre duas cargas puntiformes em repouso é \(F=k\frac{|q_1q_2|}{R^{2}}\).
• Proporção inversa ao quadrado : dobrar R torna F quatro vezes menor; triplicar R torna F nove vezes menor.
• Gráficos em escala linear : uma dependência \(1/R^{2}\) gera uma curva hiperbólica que nunca toca os eixos, sempre positiva e decrescente.
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