Força elétrica: exercícios com gabarito

Está em busca de exercícios de força elétrica? Nesse artigo o Descomplica vai te mostrar alguns e ainda tem gabarito!
De uma forma geral, a força elétrica pode ser entendida como uma interação gerada entre duas cargas, podendo ser atrativa ou repulsiva. Essa interação acontece justamente devido a presença de um campo elétrico que fica ao redor de cada uma delas.
Um ponto importante a se considerar é que diferentemente da força gravitacional, por exemplo, há essa interação de repulsão também, assim como acontece com os campos magnéticos. 
Nesse caso, tudo vai depender dos próprios sinais dessa carga,já que cargas iguais se repelem, enquanto as diferentes de atraem. Essa capacidade de criação de forças elétricas através de cargas foi descoberta nas décadas finais do século XVIII.
E o nome responsável por realizar esses estudos foi Charles Augustin de Coulomb, que viveu entre os anos de 1736 e 1806. Ele era um físico de origem francesa que além de descobrir, aprofundou os estudos sobre essa questão.
Após se dedicar a esse entendimento, o físico conseguiu criar a chamada balança de torção em 1780, o que o permitiu fazer experimentos concretos sobre essa capacidade das cargas.

Força elétrica: fórmula

O cálculo da força elétrica acontece por meio da aplicação da Lei de Coulomb. Em síntese, essa lei diz que a intensidade dessa força é diretamente proporcional aos próprios valores das cargas elétricas que fazem a interação e inversamente proporcional a distância que as separa elevada ao quadrado. 
Assim, ela é expressa da seguinte forma:

Essa é a fórmula geral da força elétrica criada por Coulomb em 1780 e que ainda é utilizada até os dias atuais. Nesse caso, a força elétrica é representada por F, e dentro do SI, que é o Sistema Internacional das unidades, sua intensidade é expressa em newton, N.
O K representa a constante de proporcionalidade, que vai depender bastante do próprio meio de atuação das cargas. No vácuo, por exemplo, esse valor é de 9 109 N.m2/C2 e costuma ser chamado de constante eletrostática. 
Já os termos que ficam na parte superior da equação, o q1 e q2, são exatamente os próprios valores das cargas em si. Nesse caso, a unidade de medida SI recebe o nome do criador da fórmula, Coulomb, e é expressa por C.
O último elemento presente na fórmula é o r², que está relacionado com a distância existente entre as duas forças. Ela é elevada ao quadrado e é sempre expressa em metros (m).

Entendendo a  Lei de Coulomb

Quando se fala na proporcionalidade que a intensidade da força elétrica possui com as cargas e sua distância, não é algo tão difícil de entender. Em relação às cargas, por exemplo, trata-se de uma proporcionalidade direta.
Em outras palavras, quanto maiores forem as cargas, mais intensa será a força de interação entre elas. Do mesmo modo, quanto menor a carga, menor será a intensidade dessa força.
Essa mesma proporcionalidade acontece de forma inversa em relação à distância, que é considerada ao quadrado. Nesse caso, quanto menor a distância entre as duas cargas, maior será a força.
Por outro lado, quando essa distância aumenta, a intensidade das forças diminui de forma proporcional. Vale lembrar, porém, que a força elétrica age sem a necessidade de um contato direto, já que existe um campo elétrico envolvendo as cargas.

Exercícios de força elétrica

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Entender como funciona a força elétrica é uma tarefa mais simples do que parece. No entanto, é indispensável praticar esse conhecimento através de questões pra fixar melhor sua compreensão. Veja alguns exemplos sobre exercícios de força elétrica.

Questão 1

Pode-se entender a força elétrica (F) como uma interação que é gerada entre duas cargas. 
Nesse caso, ela pode acontecer de forma atrativa ou então repulsiva. Essa interação acontece graças à existência de um campo elétrico que existe ao redor de cada uma dessas cargas.
Um ponto importante a se considerar, porém, é que o meio acaba interferindo na intensidade dessas forças elétricas. Assim, a força entre duas cargas é diferente quando testada no vácuo e na água.
Quanto a essa afirmação, sobre o entendimento geral da intensidade da força elétrica, é possível afirmar que ela é:

1. Verdadeira
2. Falsa

Questão 2

A Lei de Coulomb, que trata sobre a força elétrica resultante da interação entre cargas, diz que essa força de intensidade é diretamente proporcional:

1. às massas dessas cargas.
2. aos próprios valores das cargas.
3. à distância existente entre as cargas
4. ao quadrado da distância existente entre as cargas.

De todas essas afirmações sobre a força elétrica, é possível afirmar que:

1. Apenas os itens I e III estão corretos.
2. Apenas o item I está correto.
3. Somente o descrito nos itens I e IV estão corretos.
4. Apenas o item II está correto.
5. Somente os itens II e III estão corretos.

Questão 3

De acordo com o que é descrito na teoria da força elétrica, desenvolvida Coulomb, a intensidade dessa força é diretamente proporcional aos valores das próprias cargas envolvidas. No entanto, é inversamente proporcional:

1. ao tempo em que as massas entram em contato.
2. ao quadrado da distância existente entre as cargas.
3. à distância existente entre as cargas
4. aos valores opostos de cada carga.

Em relação aos itens descritos acima, é possível afirmar que:

1. Todas as afirmações estão corretas.
2. Somente o descrito no item III é que está correto.
3. Apenas a afirmação do item II está correta.
4. Somente a afirmação do item IV está correta.
5. Apenas o que foi descrito nos os itens I e III estão corretos.

Exercícios de força elétrica: respostas das questões

Questão 1 – A resposta da questão 1 é a alternativa A, verdadeiro. Isso porque o meio realmente interfere na intensidade das forças. Esse entendimento está presente na própria lei de Coulomb, sendo representada pela constante K.
Questão 2 – A alternativa que responde corretamente a segunda questão é a letra D. Afinal, a intensidade da força elétrica possui uma proporção direta com a os valores das cargas.
Questão 3 – A resposta da 3ª questão é a alternativa C. Afinal, embora a intensidade da força elétrica seja diretamente proporcional às próprias cargas em si, essa proporcionalidade acontece de forma inversa ao quadrado da distância existente entre as duas cargas.
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