PUC-Campinas 2019 — questão 26 de Física
Enunciado em texto
Duas partículas, A e B, eletrizadas com cargas positivas, são colocadas próximas uma da outra, no vácuo. Sabe-se que as massas das partículas são iguais e que a carga elétrica da partícula A é maior que a carga elétrica da partícula B. Considerando que sobre as partículas atuem apenas as forças de natureza eletrostática, de acordo com as leis de Coulomb e de Newton, imediatamente após serem soltas, as partículas se
(A) repelem e ficam sujeitas à mesma aceleração.
(B) repelem e a aceleração a que a partícula A fica sujeita é menor que a da partícula B.
(C) repelem e a aceleração a que a partícula A fica sujeita é maior que a da partícula B.
(D) atraem e ficam sujeitas à mesma aceleração.
(E) atraem e a aceleração a que a partícula A fica sujeita é menor que a da partícula B.
(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2019, Prova Geral — PUC-Campinas.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).
Resolução comentada
O que a questão pede: se as partículas se atraem ou se repelem e como se comparam as acelerações delas.
Passo 1 — atração ou repulsão. As duas cargas são positivas, de mesmo sinal: elas se repelem. Isso já elimina D e E.
Passo 2 — a força em cada uma. Pela lei de Coulomb, a força entre as duas é
e essa expressão é a mesma para a força que A faz em B e para a que B faz em A: o produto não muda quando se troca a ordem. É a terceira lei de Newton: ação e reação têm a mesma intensidade, mesmo que uma carga seja maior que a outra.
Passo 3 — as acelerações. Pela segunda lei de Newton, . A força tem a mesma intensidade nas duas e as massas são iguais, então:
(Os sentidos são opostos, cada uma é empurrada para longe da outra, mas os módulos são iguais.)
⚠️ A armadilha: achar que a partícula de carga maior “sente” mais força e por isso acelera mais (alternativa C), ou que ela “empurra mais” e acelera menos (alternativa B). A força de Coulomb depende do produto das cargas e é um par ação e reação: tem o mesmo valor nas duas.
A ideia em uma frase: a força elétrica entre duas cargas é um par ação e reação; com massas iguais, as acelerações também são iguais.
Resposta: alternativa A (repelem-se, com a mesma aceleração).
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.
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