ITA 2018 — Questão 12 · Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica

Física · Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica

Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica

ITA 2018 · Física

Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Constante da gravitação universal G =

7 \times 10^{- 11}

m^{3}

/kg.

s^{2}

. Aceleração da gravidade g = 10 m/

s^{2}

. 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 =

\frac{C_{P}}{C_{V}}

= 1,4. Massa molecular do ar

M_{ar}

= 0,029 kg/mol. Permeabilidade magnética do vácuo

μ_{0}

= 4π ×

10^{- 7}

A^{2}

. Pressão atmosférica 1,0 atm = 100 kPa. Massa específica da água = 1,0 g/

{cm}^{3}

Considere quatro cargas fixadas sobre o eixo x orientado para a direita. Duas delas,

- q_{1}

e +

q_{1}

, separadas por uma distância

a_{1}

, formam o sistema 1 e as outras duas,

- q_{2}

+ q_{2}

, separadas por uma distância

a_{2}

formam o sistema 2. Considerando que ambos os sistemas estão separados por uma distância r muito maior que

a_{1}

a_{2}

, conforme a figura, e que

{(1 + z)}^{- 2} \approx 1 - 2 z + 3 z^{2}

para z ≪ 1, a força exercida pelo sistema 1 sobre o sistema 2 é

A
$\frac{(1)}{(4 {πε}_{0})}$ $\frac{(q_{1} q_{2})}{(r^{2})}$ .
B
$\frac{- (2)}{(4 {πε}_{0})}$ $\frac{(q_{1} q_{2})}{(r^{2})}$ .
C
$\frac{- (2)}{(4 {πε}_{0})}$ $\frac{(q_{1} q_{2} a_{1} a_{2})}{(r^{4})}$ .
D
$\frac{- (6)}{(4 {πε}_{0})}$ $\frac{(q_{1} q_{2} a_{1} a_{2})}{(r^{4})}$ .
E
$\frac{(8)}{(4 {πε}_{0})}$ $\frac{(q_{1} q_{2} a_{1} a_{2})}{(r^{4})}$ .

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Fonte: ITA 2018