UEM 2021 (PAS, etapa 3, Conhecimentos Específicos) — questão 34 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: aplicar a lei de Coulomb (com $k = 9 \times 10^9$ N·m²/C²) e a terceira lei de Newton.

Passo 1 — módulo da força:

$$F = \frac{k\,q_A\,q_B}{d^2}$$

$$F = \frac{9 \times 10^9 \cdot 0{,}003 \cdot 0{,}006}{1{,}5^2}$$

$$F = \frac{1{,}62 \times 10^5}{2{,}25} = 7{,}2 \times 10^4\ \text{N}$$

(01) Verdadeira. A força de A em B e a de B em A formam um par ação e reação: mesmo módulo.

(02) Falsa. O módulo é 72 000 N (cargas de milicoulombs são enormes), muito longe de 24 N.

(04) Verdadeira. A força vai com $1/d^2$: com $d/2$, ela fica $2^2 = 4$ vezes maior.

(08) Falsa. A força é diretamente proporcional a cada carga: dobrando $q_B$, a força dobra.

(16) Verdadeira. $\vec{F}_A = -\vec{F}_B$: mesma direção, mesmo módulo, sentidos opostos, aplicadas em corpos diferentes. É a terceira lei.

⚠️ A armadilha: achar que a carga maior (B) sente força maior. As duas forças são um par ação e reação e têm o mesmo módulo, quaisquer que sejam as cargas.

A ideia em uma frase: F = k·q₁·q₂/d²: proporcional a cada carga, inversa ao quadrado da distância, e igual (em módulo) nas duas partículas.

Resposta: soma 21 (01 + 04 + 16).