PUC-Rio 2023 (Grupo 1) — questão 9 de Física

Gabarito EEletrostática — lei de Coulomb com cargas e distância alteradasVestibular · 2º dia · Grupo 1
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 9 de Física do PUC-Rio 2023 (Grupo 1)

Enunciado em texto

A força eletrostática entre as cargas pontuais Q1Q_1 e Q2Q_2, situadas a uma distância D entre si, tem módulo FoF_o. Quadruplicando o valor da carga Q1Q_1, dividindo o valor da carga Q2Q_2 por 2, e dobrando o valor da distância entre elas, a nova força eletrostática entre elas agora tem o módulo F1F_1.

Assim sendo, a razão F1/FoF_1/F_o é

(A) 4

(B) 2

(C) 1

(D) 1/4

(E) 1/2

(Enunciado: Vestibular PUC-Rio 2023, Grupo 1 — PUC-Rio.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio).

Resolução comentada

O que a questão pede: quantas vezes a força mudou.

Passo 1 — lei de Coulomb.

F=k Q1Q2D2F = \frac{k\,Q_1 Q_2}{D^2}

Passo 2 — aplicar as mudanças. O produto das cargas fica multiplicado por 4 × ½ = 2; o quadrado da distância fica multiplicado por 2² = 4:

F1Fo=4⋅1222=24=12\frac{F_1}{F_o} = \frac{4 \cdot \tfrac{1}{2}}{2^2} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}

⚠️ A armadilha: esquecer que a distância entra ao quadrado. Dividindo por 2 em vez de 4, a razão daria 1, a alternativa C.

A ideia em uma frase: a força elétrica é proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância.

Resposta: alternativa E (1/2).

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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