623 (Vunesp-SP) Assinale a alternativa que apresenta o que as forças dadas pela lei da Gravitação Universal de Newton e pela lei de Coulomb têm em comum.
a) Ambas variam com a massa das partículas que interagem.
b) Ambas variam com a carga elétrica das partículas que interagem.
c) Ambas variam com o meio em que as partículas interagem.
d) Ambas variam com o inverso do quadrado da distância entre as partículas que interagem.
e) Ambas podem ser tanto de atração como de repulsão entre as partículas que interagem.
a) Ambas variam com a massa das partículas que interagem.
b) Ambas variam com a carga elétrica das partículas que interagem.
c) Ambas variam com o meio em que as partículas interagem.
d) Ambas variam com o inverso do quadrado da distância entre as partículas que interagem.
e) Ambas podem ser tanto de atração como de repulsão entre as partículas que interagem.
Passo 1
O enunciado pede para compararmos a lei da Gravitação Universal de Newton com a lei de Coulomb da eletrostática. Vamos usar as fórmulas de cada uma para identificar o que elas têm em comum.
Passo 2
A lei da Gravitação Universal de Newton é
onde
é a constante gravitacional,
e
são as massas das partículas e
é a distância entre elas. Note que
varia como o produto das massas e decai com o quadrado da distância. Além disso, é sempre atrativa.
Passo 3
A lei de Coulomb é
onde
é a constante eletrostática,
e
são as cargas elétricas e
é a distância entre as cargas. Aqui também a força varia com o produto das grandezas (desta vez cargas) e decai com o quadrado da distância, podendo ser atrativa ou repulsiva conforme o sinal de
.
Passo 4
Comparando as duas expressões, vemos que o único aspecto comum é o declínio com o inverso do quadrado da distância, ou seja, em ambas
As outras dependências (massa, carga, sinal) são específicas de cada lei e não comuns a ambas.
Resposta
(d) Ambas variam com o inverso do quadrado da distância entre as partículas que interagem.