PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 91 da EEAR 2017

Exame de escolaridade · Física: Força elétrica e lei de Coulomb

– Duas esferas idênticas e eletrizadas com cargas elétricas \text{q}_1 e \text{q}_2 se atraem com uma força de 9\text{ N}. Se a carga da primeira esfera aumentar cinco vezes e a carga da segunda esfera for aumentada oito vezes, qual será o valor da força, em newtons, entre elas?

  1. A
    40
  2. B
    49
  3. C
    117
  4. D
    360
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Resolução comentada

Pela Lei de Coulomb, a força entre duas cargas puntiformes é

F = k\,\frac{|q_1 q_2|}{d^2}
Ou seja, F é diretamente proporcional ao produto das cargas, se a distância d não mudar.

O enunciado não fala em mudar a distância, então ela permanece a mesma.

  1. A primeira carga passa a valer q_1' = 5q_1 ("aumentar cinco vezes" é multiplicar por 5, pois as alternativas só fazem sentido assim).
  2. A segunda carga passa a valer q_2' = 8q_2.
  3. O novo produto das cargas é q_1' q_2' = 5 \cdot 8\, q_1 q_2 = 40\, q_1 q_2.
  4. Como F é proporcional ao produto, a força fica multiplicada por 40:
F' = 40 \cdot F = 40 \cdot 9\ \text{N} = 360\ \text{N}

O fato de as esferas serem idênticas e de a força ser de atração só informa que as cargas têm sinais opostos; o sinal não altera o módulo da força, e as cargas continuam de sinais opostos após o aumento.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa A (40) engana quem acha o fator 5·8 = 40 e esquece de multiplicar pela força original de 9 N.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AUsa apenas o fator 40 sem multiplicá-lo pela força inicial de 9 N.
  • BSoma 40 + 9, tratando o aumento como soma em vez de multiplicação da força.
  • CSoma os fatores e a força (5 + 8 + 9 = 22 não bate), mas resulta de tratar as variações de forma aditiva em vez de multiplicar 5 × 8 × 9.

Assunto: Força elétrica e lei de Coulomb.

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Fonte: EEAR 2017 · CFS. Prova oficial ↗