PV Concursos

Cesgranrio · Petrobras · Técnico(a) de Operação Júnior · 2014 · questão 36

Cesgranrio Petrobras 2014 Física · Processos de eletrização também em Física · Força elétrica e lei de Coulomb

Questão 36

Três esferas metálicas idênticas encontram-se fixas e isoladas eletricamente de sua vizinhança, como mostra a Figura abaixo.

Figura da prova, arquivo q36_fig01.png

Inicialmente, as esferas P, Q e R encontram-se carregadas eletricamente com 2,00 \(\mu\)C, 4,00 \(\mu\)C e \(-\) 6,00 \(\mu\)C, respectivamente. Neste momento inicial, o módulo da força de interação elétrica entre P e Q é \(\mathrm{F_1}\).

As esferas P e Q são, então, postas em contato e afastadas novamente. Em seguida, as esferas Q e R são postas em contato e depois todas as esferas retornam às suas posições iniciais.

Agora o novo módulo da força de interação elétrica entre P e Q passa a ser \(\mathrm{F_2}\).

O valor da razão \(\dfrac{\mathrm{F_1}}{\mathrm{F_2}}\) é, aproximadamente,

Ver o gabarito oficial

Resposta da banca: B

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

Contatos sucessivos entre esferas idênticas e Coulomb: a força entre P e Q muda pelo produto das cargas, na mesma distância.

Objetivo

Achar F1/F2, com F1 entre P e Q antes dos contatos e F2 depois de P tocar Q e Q tocar R. O que está em jogo é acompanhar as cargas e comparar produtos.

Conceitos para revisar

Contatos

P e Q, 2 e 4, ficam com 3 cada. Q e R, 3 e −6, ficam com −1,5 cada. P termina com 3, Q com −1,5.

\[P: 3 \qquad Q: -1{,}5\ (\mu\text{C})\]
médias com sinal

Razão das forças

Mesma distância: a razão é a dos produtos das cargas, em módulo.

\[\dfrac{F_{1}}{F_{2}} = \dfrac{2 \cdot 4}{3 \cdot 1{,}5} = \dfrac{8}{4{,}5}\]
k e d² cancelam

Organizar, Resolver e Acelerar são para quem entrou. Entre com a sua conta Google e veja as quatro etapas de todas as questões.

Entrar

Faça o simulado da sua ênfase: 20 questões, e você sabe a sua distância até os dois cortes do edital