Questões de Concurso sobre Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica

Duas esferas puntiformes e idênticas estão carregadas com cargas iguais e separadas no vácuo. Quando as esferas estão a 0,2 m de distanciamento, a força elétrica entre elas é de 4000 N.

Para que a intensidade da força elétrica seja igual a 250 N, as esferas devem ficar separadas de

Uma partícula de massa m=2.10^-6 kg e carga q=4.10^-5 C está em repouso entre duas placas metálicas paralelas e horizontais eletricamente carregadas.

Considerando a aceleração da gravidade g=10 m/s², é possível afirmar que o módulo do vetor campo elétrico existente entre as placas é

A força elétrica é uma das denominadas “forças fundamentais” da natureza, juntamente com a força eletromagnética, a nuclear forte e a nuclear fraca. A Lei de Coulomb permite encontrar a força elétrica entre duas cargas quaisquer, sendo esta força inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa tais cargas. Uma constante denominada constante de Coulomb (k = 9,0x10⁹ N.m^₂/C^₂) deve ser multiplicada ao produto das cargas para se obter a força de interação elétrica. Se duas cargas de 3 μC estiverem separadas de uma distância de 2 milímetros, qual a força elétrica resultante entre estas cargas?

Uma carga elétrica pontual 𝑞 > 0 se encontra no centro geométrico de uma superfície gaussiana cilíndrica de altura 2𝐿 e raio 𝑎. Sabendo que 𝜀₀ é a permissividade elétrica do meio em todo o espaço e que as grandezas são expressas no sistema internacional de unidades, analise as assertivas abaixo:

I. O fluxo total do vetor campo elétrico na superfície gaussiana cilíndrica é dado por $\frac{q}{2\pi {\epsilon }_{0}RL}$.

II. Os fluxos elétricos do vetor campo elétrico através de cada uma das superfícies circulares superior (𝜙₁) e inferior (𝜙₂) do cilindro são dados por:

${\varphi }_1={\varphi }_2=\frac{q}{2{\epsilon }_0}(1-\frac{L}{\sqrt{L^2+a^2}})$

III. O fluxo elétrico 𝜙₃ através da superfície lateral do cilindro é dado por:

${\varphi }_3=\frac{q}{{\epsilon }_0}\frac{a}{\sqrt{L^2+a^2}}$

Quais estão corretas?

Suponha dois elétrons e um próton dispostos como representado no eixo x. Em módulo, suas cargas são iguais a 1,6 x 10^–19 C.

Sabendo que a constante de Coulomb é igual a 9,0 x 10⁹ N.m² /C^₂, é correto afirmar que a força eletrostática resultante exercida pelos elétrons sobre o próton é, aproximadamente, igual a

A eletricidade é propriedade que os corpos têm de, quando friccionados, provocar o deslocamento de elétrons dos átomos: um dos corpos ganha elétrons e o outro perde. Sobre esse assunto, assinale a alternativa CORRETA.

Considere uma casca esférica condutora, oca e isolada, de raio interno R. Uma carga +Q é distribuída uniformemente na superfície interna da casca.

Com base na Lei de Gauss, o campo elétrico $\overrightarrow{E}(r)$ se comporta como:

As nuvens de tempestades, conhecidas como cumolonimbus, possuem os ingredientes necessários para produzir relâmpagos: ventos intensos, grande extensão vertical e partículas de gelo e água em diversos tamanhos.

Disponível em: http://www.cepa.if.usp.br/e-fisica/apoio/textos/raios.pdf. Acesso em: 10 maio 2025.

Sobre esse fenômeno, é CORRETO afirmar que:

Três pequenas esferas A, B e C, todas carregadas com a mesma carga q são abandonadas sobre uma superfície horizontal, alinhadas, nas posições indicadas na figura a seguir.

Seja K a constante eletrostática.

Tendo-se em conta as distâncias indicadas na figura, o módulo da resultante das forças de origem elétrica que atuam na esfera C é igual a

Durante um experimento de física, três esferas condutoras isoladas são utilizadas: A, B e C. As esferas têm diâmetros proporcionais a 1 : 2 : 3, respectivamente. Inicialmente apenas a esfera A está carregada com 12 μC, enquanto B e C estão neutras. Considere que são realizados os seguintes procedimentos:

1º – a esfera A é colocada em contato com a esfera B, e depois separada;

2º – em seguida, a esfera B é colocada em contato com a esfera C, e depois separada.

Tendo em vista esses contatos, determine a carga final da esfera C e assinale a alternativa correta.

Duas cargas puntiformes idênticas e positivas, de módulo Q = 4μC, estão fixas nos vértices de um triângulo equilátero de lado 40 cm. No terceiro vértice, é colocada uma carga negativa q = −1μC de massa 10 mg, que inicialmente está em repouso. Ao ser liberada, essa carga começa a se mover devido à força elétrica resultante das duas cargas fixas. Desprezando qualquer atrito e considerando apenas as interações eletrostáticas, analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta a(s) correta(s).

I. A velocidade máxima da carga de prova é aproximadamente 190 m/s.

II. A carga de prova atinge sua velocidade máxima onde o potencial elétrico é nulo.

III. O movimento da carga de prova é um movimento harmônico simples.

IV. Se aumentarmos o módulo da carga negativa de prova, sua velocidade máxima também aumentará.

Dois fios infinitos, paralelos e fixos no vácuo, estão carregados uniformemente com densidades lineares de carga λ₁ e λ₂, respectivamente. Uma carga pontual q está colocada em um ponto equidistante dos dois fios, a uma distância r de cada um. Sabendo que a permissividade elétrica do vácuo é ε₀, o módulo da força resultante total sobre a carga q, considerando que as forças devido a cada fio agem radialmente e na direção perpendicular entre si, é igual a:

Em impressoras a jato de tinta, gotículas eletricamente carregadas são manipuladas por campos elétricos para direcionar a impressão. Considere uma gotícula de tinta de massa 10⁻⁹ kg, carregada com 5×10^–10 C. Para que a gota permaneça em equilíbrio suspensa em um campo elétrico vertical, de modo que o peso seja exatamente compensado pela força elétrica, a intensidade e a direção do campo aplicado devem ser:

(Dado: g=10m/s²)

Quatro partículas, A, B, C e D, estão posicionadas nos vértices de um quadrado de lado L, dispostas respectivamente de forma horária. As partículas A e B possuem carga elétrica +Q, enquanto as partículas C e D possuem carga elétrica -Q. Considerando a constante eletrostática no vácuo k, assinale a alternativa CORRETA que apresente a magnitude da força resultante sobre a partícula A, devido às interações eletrostáticas com as partículas B, C e D:

Inicialmente, a força elétrica atuando entre dois corpos A e B, separados pela distância d, é repulsiva e vale F. Se triplicarmos a carga do corpo A, qual deve ser a nova separação entre os corpos para que a força entre eles permaneça igual a F?

Sabendo que a constante eletrostática vale k₀ = 9x10⁹ Nm²/C², a intensidade da força de repulsão entre duas cargas elétricas iguais a 2 C, situadas no vácuo e a 1 metro de distância vale

Para um capacitor ideal de placas planas e paralelas, o valor da capacitância, em farad, é diretamente proporcional à distância entre as placas.

Nesse caso, é correto afirmar que, após o rearranjo, as cargas finais de C2 e C3 são diferentes: Q2 = 25,0 μC e Q3 = 35,0 μC.

Em um experimento para se determinar a constante eletrostática do ar (K), duas esferas condutoras idênticas e igualmente carregadas, com carga q cada uma, foram colocadas suspensas por um fio (de massa desprezível e comprimento l) a partir de um mesmo ponto de apoio. Nessa situação, as esferas se repeliram de modo que os fios nos quais estavam suspensas passaram a formar um ângulo θ com a vertical na situação de equilíbrio, conforme ilustra a figura a seguir:

Tendo ambas as esferas massas iguais a m e sendo g o módulo da aceleração gravitacional local, a referida constante eletrostática K pode ser obtida a partir da expressão:

Energia elétrica também pode ser produzida a partir de combustíveis de origem orgânica, que podem ser produzidos por processos industriais, sem a necessidade de aguardar a produção natural, como ocorre com os combustíveis fósseis. Além disso, essas fontes de energia, quando consumidas, apresentam balanço de emissão de CO₂ praticamente nulo, já que o gás produzido no processo havia sido retirado inicialmente da atmosfera por meio de fotossíntese. Essas fontes podem ser utilizadas para a geração de energia elétrica em processos de combustão ou de oxidação. A primeira opção ocorre em instalações similares às das usinas termoelétricas, com a geração de um fluido pressurizado, movimentação de uma turbina e acionamento de um gerador elétrico. Já a oxidação ocorre nas células eletroquímicas e, como resultado, temos a geração de corrente elétrica. A descrição apresentada no trecho acima refere-se a qual fonte de energia?