Correção IME 2027 · QuímicaAcompanhe a resolução de cada questão da 2ª fase, ao vivoAcompanhar
Entrar

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 60 (1º exame) da FUVEST 1998

1º exame · Física: Força elétrica e lei de Coulomb

– Três pequenas esferas carregadas com cargas de mesmo módulo, sendo A positiva e B e C negativas, estão presas nos vértices de um triângulo equilátero. No instante em que elas são soltas, simultaneamente, a direção e o sentido de suas acelerações serão melhor representados pelo esquema:

Cinco configurações (a, b, c, d, e) com triângulos equiláteros de vértices A (superior), C (inferior esquerdo) e B (inferior direito) com lados em linha pontilhada. Em a): vetor em A aponta verticalmente para baixo; em C aponta horizontalmente para a esquerda; em B aponta horizontalmente para a direita. Em b): vetor em A aponta verticalmente para baixo; em C aponta inclinado para cima e para a esquerda; em B aponta inclinado para cima e para a direita. Em c): vetor em A aponta verticalmente para baixo; em C aponta inclinado para cima e para a direita; em B aponta inclinado para cima e para a esquerda. Em d): vetor em A aponta verticalmente para cima; em C aponta para baixo e para a esquerda ao longo do prolongamento de AC; em B aponta para baixo e para a direita ao longo do prolongamento de AB. Em e): vetor em A aponta verticalmente para baixo; os vértices B e C não apresentam vetores.

As alternativas estão no enunciado, acima.

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
  5. E
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Cargas de sinais opostos se atraem e de mesmo sinal se repelem. Todas as cargas têm o mesmo módulo q e o triângulo é equilátero, então toda força entre um par tem o mesmo módulo F = k\,q^2/L^2.

Carga A (positiva): é atraída por B e por C (ambas negativas). As duas forças têm módulo F e apontam de A para B e de A para C, formando 60^\circ entre si. As componentes horizontais se cancelam e as verticais se somam, apontando para baixo:

F_A = 2F\cos 30^\circ = F\sqrt{3}

A aceleração de A é vertical, para baixo.

Carga C (negativa): é atraída por A, com força de módulo F na direção de C para A (para cima e para a direita). É repelida por B, com força de módulo F horizontal, para a esquerda, afastando-se de B.

Por componentes, com x para a direita e y para cima:

  1. Horizontal: F\cos 60^\circ - F = \tfrac{F}{2} - F = -\tfrac{F}{2}, ou seja, para a esquerda.
  2. Vertical: F\,\sen 60^\circ = \tfrac{F\sqrt{3}}{2}, para cima.

A resultante em C aponta para cima e para a esquerda, com módulo F.

Carga B: por simetria, a resultante aponta para cima e para a direita.

O esquema com A para baixo, C para cima e para a esquerda, e B para cima e para a direita é o da figura b.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AMostra B e C só se repelindo na horizontal, ignorando a atração exercida por A.
  • CInverte a componente horizontal em B e C, como se a repulsão entre eles fosse menor que a componente horizontal da atração por A.
  • DInverte todos os sentidos: A seria repelida e B e C afastadas de A, o que contraria os sinais das cargas.
  • ESó considera a força em A e ignora que B e C também sofrem forças.

Assunto: Força elétrica e lei de Coulomb.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 60 no caderno V da FUVEST 1998

Fonte: FUVEST 1998 · 1º exame. Prova oficial ↗