O sistema internacional de unidades escolheu, por razões ex...
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Ano: 2021
Banca:
IBFC
Órgão:
SEED - RR
Prova:
IBFC - 2021 - SEED - RR - Professor de Educação Básica - Física |
Q1951022
Física
O sistema internacional de unidades escolheu,
por razões experimentais e práticas, privilegiar
a unidade eletrodinâmica ampère (A) em
termos da escala do valor para ser assumido
como unidade em detrimento à quantidade de
carga elétrica estática, em coulomb. Assim,
embora 1 A seja algo comum na vida doméstica
moderna (1 coulomb de carga fluindo por
segundo em um condutor sem acúmulo), o
mesmo não ocorre com 1C. Entretanto, é
comum encontrar exercícios de eletrostática
em materiais didáticos com quantidades
inteiras de coulomb de carga estática.
Para explorar isso, um professor propõe o sistema abaixo: duas esferas de 1cm de diâmetro carregadas, alinhadas com suas superfícies separadas de 2 cm conforme o esquema. A esfera de cima é presa ao teto por meio de uma haste isolante, e ambas são carregadas com cargas opostas, uma com +1C e outra com -1C.
Na esfera de baixo é presa uma sacola. Considerando K = 9 x 109 Nm2 /C2 e g = 10 m/s2 , a massa que se poderia colocar dentro da sacola para produzir equilíbrio estático seria de:
Para explorar isso, um professor propõe o sistema abaixo: duas esferas de 1cm de diâmetro carregadas, alinhadas com suas superfícies separadas de 2 cm conforme o esquema. A esfera de cima é presa ao teto por meio de uma haste isolante, e ambas são carregadas com cargas opostas, uma com +1C e outra com -1C.
Na esfera de baixo é presa uma sacola. Considerando K = 9 x 109 Nm2 /C2 e g = 10 m/s2 , a massa que se poderia colocar dentro da sacola para produzir equilíbrio estático seria de:
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A solução é achada fazendo o equilíbrio de forças (elétrica = gravitacional). Observando que o tamanho das esferas não pode ser desprezado nessa situação, e, com isso, pode ser usado o como referência o centro de cada uma delas no cálculo da distância total (d = 1/2 cm + 2 cm + 1/2 cm = 3 cm). O resto é conta.
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