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:

Question

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: Alternativa A: 2,25 trilhões de toneladas Ou Alternativa B: Um bilhão de toneladas Ou Alternativa C: 225 kg Ou Alternativa D: 100 g

Qconcursos · Accepted Answer

Alternativa [B] Um bilhão de toneladas 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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O sistema internacional de unidades escolheu, por razões ex...

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