Atividade 2 – EELE – Eletromagnetismo – 53/2025

ATIVIDADE 2 – EELE – ELETROMAGNETISMO – 53/2025

QUESTÃO 1

A força elétrica é a interação entre cargas elétricas, podendo ser de atração ou repulsão, conforme o sinal das cargas envolvidas. Ela é descrita pela Lei de Coulomb, que determina que a intensidade da força é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Essa força atua ao longo da linha que une as cargas e é fundamental para o estudo da eletrostática, influenciando fenômenos naturais e tecnologias, desde o funcionamento de átomos até dispositivos eletrônicos.

Em uma simulação feita em laboratório, duas cargas pontuais de mesmo sinal foram posicionadas no espaço tridimensional nos pontos P(1,2,3) e Q(4,2,3). O engenheiro precisou determinar a direção e o sentido da força elétrica resultante que uma carga exerce sobre a outra.

​Considerando os conceitos de vetores, posição e distância, quanto à direção e sentido corretos da força que a carga em P exerce sobre a carga em Q, assinale a alternativa correta:

Alternativas
Alternativa 1 – A força tem direção na coordenada x e sentido positivo.
Alternativa 2 – A força tem direção na coordenada z e sentido negativo.
Alternativa 3 – A força tem direção na coordenada y e sentido negativo.
Alternativa 4 – A força está ao longo da linha que une os dois pontos, no sentido de P para Q.
Alternativa 5 – A força está ao longo da linha que une os dois pontos, no sentido de Q para P.

QUESTÃO 2

O fluxo elétrico é uma medida da quantidade de campo elétrico que passa através de uma superfície. É um conceito importante na Lei de Gauss e é calculado como o produto do campo elétrico e da área da superfície através da qual o campo passa. A expressão matemática para o fluxo elétrico através de uma superfície é:

Onde “E” é o campo elétrico e “dA” é o vetor área da superfície. Em um caso de simetria, como uma superfície esférica ou cilíndrica, o fluxo elétrico pode ser simplificado. Por exemplo, para uma esfera com carga no centro, o fluxo elétrico é:

“E” é o campo elétrico em uma distância da carga e “A” é a área da superfície esférica.

Elaborado pelo Professor, 2024.

Com base nesse contexto, considere que uma carga pontual de está localizada no centro de uma superfície esférica de raio 0.2 metros. Assinale a alternativa correta com o fluxo elétrico através da superfície esférica.

Alternativas
Alternativa 1 –
Alternativa 2 – .
Alternativa 3 – .
Alternativa 4 – .
Alternativa 5 – .

QUESTÃO 3

A Lei de Coulomb é fundamental para entender as interações entre cargas elétricas. Estabelecida por Charles-Augustin de Coulomb em 1785, esta lei descreve a força entre duas cargas pontuais. A força elétrica “F” entre duas cargas Q1 e Q2 separadas por uma distância “r” é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A expressão matemática da Lei de Coulomb é:

Onde é a constante eletrostática e é o vetor unitário que aponta da carga Q1 para Q2. Esta força é atrativa se as cargas têm sinais opostos e repulsiva se têm o mesmo sinal.

Elaborado pelo Professor, 2024

Com base nesse contexto, considere que duas cargas pontuais, , estão separadas por uma distância de 0,5 metros. Assinale a alternativa correta com a magnitude da força entre essas duas cargas.

Alternativas
Alternativa 1 – -2,7 N.
Alternativa 2 – -5,4 N.
Alternativa 3 – -0,54 N.
Alternativa 4 – -1,08 N.
Alternativa 5 – -0,216 N.

QUESTÃO 4

A força elétrica é a interação entre cargas elétricas, podendo ser de atração ou repulsão, conforme o sinal das cargas envolvidas. Ela é descrita pela Lei de Coulomb, que determina que a intensidade da força é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Essa força atua ao longo da linha que une as cargas e é fundamental para o estudo da eletrostática, influenciando fenômenos naturais e tecnologias, desde o funcionamento de átomos até dispositivos eletrônicos.

​Fonte: MARTON, I. L. de A. Eletromagnetismo. Maringá: Unicesumar, 2021.

Um aluno realiza uma atividade prática para analisar a força elétrica entre duas cargas Q1 = 2 x 10-6​C e Q2 = 3 x 10-6​C, posicionadas em um plano a uma distância de 0,2 m uma da outra, no vácuo. Sabendo que a constante eletrostática no vácuo é k= 9 x 109N.m²/C², quanto à intensidade da força entre as cargas, assinale a alternativa correta:

Para resolver o exercício, utilize a fórmula da força elétrica: F = (k*Q1*Q2)/d²

Alternativas
Alternativa 1 – 27N.
Alternativa 2 – 2,70N.
Alternativa 3 – 135 N.
Alternativa 4 – 1,35 N.
Alternativa 5 – 13,5 N.