Questões de Eletrostática da Unesp

Entre os eletrodos há um campo elétrico uniforme. Nele, a tensão e a distância se relacionam por U = E × d.

1. Campo elétrico:
d = 5 mm = 5 × 10⁻³ m
E = U ÷ d = 4 ÷ (5 × 10⁻³) = 800 V/m

2. Força em cada íon:
F = q × E = 1,6 × 10⁻¹⁹ × 800 = 1,28 × 10⁻¹⁶ N

Resposta: C

Por que as outras atraem: B (6,4 × 10⁻¹⁹ N) multiplica a carga pela tensão (q × U), que dá energia, não força; A dobra o valor certo; E lembra o valor do campo (800 V/m), não da força.

Dica: campo uniforme entre placas: E = U/d; depois, F = qE. Converta mm para m antes.

1. Quais são as bases?
B₁ tem um anel (pirimidina), um grupo CH₃ e dois C=O: é a timina. B₂ tem dois anéis (purina) e um grupo N–H ligado ao anel: é a adenina. A timina pareia com a adenina, por duas ligações de hidrogênio, que são as duas combinações em destaque.

2. Força resultante em B₁ (forças paralelas; para a direita, rumo a B₂, é positivo)
- F₁ (atração O ··· H): + 8,0
- F₄ (atração H ··· N): + 6,4
- F₂ (repulsão O ··· N): – 3,0
- F₃ (repulsão N ··· N): – 2,6

R = 8,0 + 6,4 – 3,0 – 2,6 = 8,8 × 10^–9 N, apontando para B₂.

Resposta: C

Por que as outras atraem: (A) tem a força certa, mas guanina e timina não pareiam. (D) soma todas as forças como se fossem no mesmo sentido (2,0 × 10^–8 N). (B) e (E) erram a identificação das bases.

Dica: A–T têm duas ligações de hidrogênio; C–G têm três.

As três cargas estão à mesma distância r do centro C.

1. Potencial (escalar, soma com sinal)
V_C = k₀ · (Q + Q − 2Q) ÷ r = 0.

2. Campo (vetor)
- q₁ e q₂ (+Q) estão em extremos opostos de um diâmetro: seus campos em C têm o mesmo módulo e sentidos opostos e se anulam.
- Sobra o campo de q₃: E = k₀ · |−2Q| ÷ r² = 2 · k₀ · Q ÷ r².

Resposta: E (zero e 2 · k₀ · Q ÷ r²).

Por que as outras atraem: C conclui que, se o potencial é nulo, o campo também é, o que é falso; A soma os módulos sem considerar as direções.

Dica: potencial soma com sinal (escalar); campo soma como vetor.