UEA 2018 — questão 71 de Física

Gabarito CEletrostática — lei de Coulomb (força inversamente proporcional ao quadrado da distância)Vestibular · Prova I · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 71 de Física do UEA 2018

Enunciado em texto

O gráfico mostra como varia a intensidade da força eletrostática (F) entre duas partículas eletrizadas em função da distância (d) entre elas.

[Gráfico (fora de escala): F em função de d, uma curva decrescente. Na distância a2\dfrac{a}{2} a força vale F2F_2; na distância 3a, vale F1F_1.]

Baseando-se nas informações do gráfico, pode-se afirmar que a razão F2F1\dfrac{F_2}{F_1} é igual a

(A) 94\dfrac{9}{4}

(B) 32\dfrac{3}{2}

(C) 36

(D) 6

(E) 18

(Enunciado e figura: Vestibular UEA 2018, Prova de Conhecimentos Gerais — UEA/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Amazonas (UEA) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: quantas vezes a força em d = a/2 é maior que a força em d = 3a.

Passo 1 — a lei de Coulomb. Para as mesmas cargas, a força cai com o quadrado da distância:

F=k ∣q1q2∣d2  ⇒  F∝1d2F = \frac{k\,|q_1 q_2|}{d^2} \;\Rightarrow\; F \propto \frac{1}{d^2}

Passo 2 — a razão:

F2F1=(d1d2)2=(3aa/2)2\frac{F_2}{F_1} = \left(\frac{d_1}{d_2}\right)^2 = \left(\frac{3a}{a/2}\right)^2

F2F1=62=36\frac{F_2}{F_1} = 6^2 = 36

⚠️ A armadilha: esquecer o quadrado e fazer só a razão das distâncias: 3a ÷ (a/2) = 6, alternativa D. Ou multiplicar 3 × (1/2) e chegar a 3/2 (alternativa B), ou elevar ao quadrado essa razão errada e chegar a 9/4 (alternativa A).

A ideia em uma frase: Coulomb é inverso do quadrado: distância 6 vezes menor, força 36 vezes maior.

Resposta: alternativa C (36).

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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