ITA 2017 — Questão 12 · Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica

Física · Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica

Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica

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Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Constante da gravitação universal G = 7×10⁻¹¹ m³/kg.s². Aceleração da gravidade g = 10 m/s². Velocidade do som no ar = 340 m/s. Raio da Terra R = 6 400 km. Constante dos gases R = 8,3 J/mol.K. Índice adiabático do ar γ = C_P / C_V = 1,4. Massa molecular do ar M_ar = 0,029 kg/mol. Permeabilidade magnética do vácuo μ₀ = 4π × 10⁻⁷ N/A². Pressão atmosférica 1,0 atm = 100 kPa. Massa específica da água = 1,0 g/cm³

Considere quatro cargas fixadas sobre o eixo x orientado para a direita. Duas delas, −q₁ e +q₁, separadas por uma distância a₁, formam o sistema 1 e as outras duas, −q2 e +q2, separadas por uma distância a_2, formam o sistema 2. Considerando que ambos os sistemas estão separados por uma distância r muito maior que a₁ e a₂, conforme a figura, e que (1 + z)⁻² ≃ 1 − 2z + 3z² para z ≪ 1, a força exercida pelo sistema 1 sobre o sistema 2 é

Figura da questão

Alternativas

A
$\frac{1}{4 π \in_{0}}$ $\frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ .
B
$- \frac{2}{4 π \in_{0}}$ $\frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ .
C
$- \frac{2}{4 π \in_{0}}$ $\frac{q_{1} q_{2} a_{1} a_{2}}{r^{4}}$ .
D
$- \frac{6}{4 π \in_{0}}$ $\frac{q_{1} q_{2} a_{1} a_{2}}{r^{4}}$ .
E
$\frac{8}{4 π \in_{0}}$ $\frac{q_{1} q_{2} a_{1} a_{2}}{r^{4}}$ .

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Fonte: ITA

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