EEAR 2023 (CFS 2) — questão 81 de Física

Enunciado em texto
Duas cargas elétricas puntiformes idênticas, e , inicialmente estão fixadas nos vértices de um retângulo, no lado que mede . O outro lado mede a e a diagonal d, conforme mostrado na Figura I. Nessa situação a intensidade da força de interação eletrostática entre as cargas é dada por F. Quando for colocada na diagonal do retângulo, como mostrado na Figura II, tem-se uma nova força eletrostática de intensidade dada por F’. Assinale a alternativa que apresenta a relação correta entre as forças citadas.
[Figura I: retângulo tracejado de lados a (vertical) e (horizontal), com a diagonal d. A carga está no vértice inferior esquerdo e no vértice inferior direito, ligadas pelo lado . Figura II: o mesmo retângulo, com no vértice superior esquerdo e no inferior direito, nas pontas da diagonal d.]
Adote: o meio como sendo o vácuo.
a)
b)
c)
d)
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2023 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: como a força entre as cargas muda quando a distância passa do lado para a diagonal d.
Passo 1 — a diagonal (Pitágoras):
(É o triângulo 3-4-5, com lados , e .)
Passo 2 — Coulomb. As cargas e o meio não mudam; a força cai com o quadrado da distância:
Conferindo: a distância aumentou, então a força tem de diminuir: o fator tem de ser menor que 1. Isso já descarta a (B).
⚠️ A armadilha: montar a razão de cabeça para baixo e chegar a , a alternativa B. Ou esquecer o quadrado e pensar em 4/5.
A ideia em uma frase: na lei de Coulomb a força é inversamente proporcional ao quadrado da distância: distância 5/4 maior, força (4/5)² da original.
Resposta: alternativa A ().
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.