CADEO-CNV1_2023-257

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CIÊNCIAS DA NATUREZA e suas tecnologias  257
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LU
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4. duas partíCulas têm massas iguais a m e Cargas iguais a q. 
devido a sua interação eletrostátiCa, elas soFrem uma Força F 
quando estão separadas de uma distânCia d. em seguida, estas par-
tíCulas são penduradas, a partir de um mesmo ponto, por Fios de 
Comprimento l e FiCam equilibradas quando a distânCia entre elas 
é d1. a Cotangente do ângulo que Cada Fio Forma Com a vertiCal, 
em Função de m, g, d, d1, F e l, é:
a) m g d1 / (F d). d) m g d2 / (F d1
2).
b) m g L d1 / (F d2). e) (F d2) / (mg d1
2).
c) m g d1
2 / (F d2).
5. iniCialmente, a Força elétriCa atuando entre dois Corpos a e b, 
separados por uma distânCia d, é repulsiva e vale F. se retirarmos 
metade da Carga do Corpo a, qual deve ser a nova separação 
entre os Corpos para que a Força entre eles permaneça igual a F?
a) d b) d/2 c) d/ √
__
 2 d) d/ √
__
 3 e) d/3
E.O. dissErtAtivO
1. (iTA) uma Carga q oCupa o Centro de um hexágono regular 
de lado d tendo em Cada vértiCe uma Carga idêntiCa q. estando 
todas as sete Cargas interligadas por Fios inextensíveis, determine 
as tensões em Cada um deles.
2. o gráFiCo mostra Como varia a Força de repulsão entre duas Cargas 
elétriCas, idêntiCas e puntiFormes, em Função da distânCia entre elas.
Considerando a Constante eletrostátiCa do meio Como k = 9 × 
109 n.m²/C², determine:
a) o valor da força F.
b) a intensidade das cargas elétricas.
3. Considerando que as três Cargas da Figura estão em equilíbrio, 
determine qual o valor da Carga q1 em unidades de 10–9 C. Considere 
q3 = –3 · 10–9 C.
4. duas pequenas esFeras Carregadas repelem-se mutuamente Com 
uma Força de 1 n quando separadas por 40 Cm. qual o valor em 
newtons da Força elétriCa repulsiva se elas Forem desloCadas e 
posiCionadas à distânCia de 10 Cm uma da outra?
5. Considere duas pequenas esFeras Condutoras iguais, separadas 
pela distânCiad = 0,3 m. uma delas possui Carga q1 = 1 × 10–9C 
e a outra q2 = –5 × 10–10 C. utilizando k = 9,0 × 109 nm2/C2:
a) calcule a força elétrica F de uma esfera sobre a 
outra, declarando se a força é atrativa ou repulsiva.
b) A seguir, as esferas são colocadas em contato uma 
com a outra e recolocadas em suas posições originais. 
Para essa nova situação, calcule a força elétrica F de 
uma esfera sobre a outra, declarando se a força é at-
rativa ou repulsiva.
6. qual a unidade sistema internaCional da Constante de propor-
Cionalidade da lei de Coulomb da eletrostátiCa?
7. duas partíCulas Com Carga 5 × 10–6 C Cada uma estão se-
paradas por uma distânCia de 1 m. dado k = 9 × 109 nm2/C2, 
determine a intensidade da Força elétriCa entre as partíCulas.
8. duas Cargas elétriCas a e b estão distantes entre si de uma 
Certa distânCia d. se uma das Cargas tem seu valor quadrupliCado, 
para quanto deveremos aumentar a distânCia entre as Cargas para 
manter a Constante a Força entre elas?
9. (iTA) a Figura mostra parte de uma Camada de um Cristal tridi-
mensional inFinito de sal de Cozinha, em que a distânCia do átomo 
de na ao de seu vizinho Cℓ é igual a a.
 
Considere a existênCia dos seguintes deFeitos neste Cristal: aus-
ênCia de um átomo de Cℓ e a presença de uma impureza de lí-
tio (esFera Cinza), Cuja Carga é igual à Fundamental +e, situada 
no Centro do quadrado Formado pelos átomos de na e Cℓ ob-
tenha as Componentes F
x
 e F
y
 da Força eletrostátiCa resultante 
 
 __
 
›
 F = F
x
 ̂ 
 x + F
y
 ̂ 
 y que atua no átomo de lítio. dê sua resposta em 
Função de e, a e da Constante de Coulomb k0.
10. o Fato de os núCleos atômiCos serem Formados por prótons 
e nêutrons susCita a questão da Coesão nuClear, uma vez que os 
prótons, que têm Carga positiva q = 1,6 × 10–19 C, repelem-se at-
ravés da Força eletrostátiCa. em 1935, h. yukawa propôs uma teo-
ria para a Força nuClear Forte, que age a Curtas distânCias e mantém 
os núCleos Coesos.
Considere que o módulo da Força nuClear Forte entre dois prótons 
Fn é igual a vinte vezes o módulo da Força eletrostátiCa entre eles 
Fe, ou seja, Fn = 20 Fe. o módulo da Força eletrostátiCa entre dois 
prótons separados por uma distânCia d é dado por Fe = k(q2/d2), 
onde k = 9,0 × 109 nm2/C2. obtenha o módulo da Força nu-
Clear Forte Fn entre os dois prótons, quando separados por 
uma distânCia = 1,6 × 10–15 m, que é uma distânCia típiCa entre 
prótons no núCleo.