(PUC-SP 2019) Uma placa retangular de madeira Pinus elliottii, cuja densidade é igual a 0,5g/cm³

(PUC-SP 2019) Uma placa retangular de madeira Pinus elliottii, cuja densidade é igual a 0,5g/cm³, possui as seguintes dimensões de arestas: ...

(PUC-SP 2019) Uma placa retangular de madeira Pinus elliottii, cuja densidade é igual a 0,5g/cm³, possui as seguintes dimensões de arestas: 20cm x 40cm x 8cm. Ela encontra-se boiando em equilíbrio no interior de uma cuba preenchida com benzeno, cuja densidade é de 0,9 g/cm³.

Depois de um certo instante, no centro da superfície emersa da placa de madeira, é fixada uma pequenina esfera metálica, de massa desprezível e eletrizada com carga q1 = -1,0μC.

Então, o sistema “madeira+esfera” é posicionado abaixo de um outro sistema formado por uma pequenina esfera metálica, idêntica àquela fixada na madeira, um fio isolante e um suporte também isolante.

Essa segunda esferinha metálica está eletrizada com carga q2 = +20,0μC. A distância entre os centros das esferas, consideradas pontuais, é de 10cm, conforme indica a figura. Após alguns segundos, verifica-se o equilíbrio dos sistemas.

Nas condições de equilíbrio, determine a razão aproximada, em porcentagem (%), entre os volumes imersos da placa de madeira com e sem a presença das esferinhas metálicas:

A) 55.
B) 50.
C) 45.
D) 35.

QUESTÃO ANTERIOR:
- (PUC-SP 2019) Um litro de água líquida a 100°C, sob pressão normal, é vaporizado totalmente, passando a ocupar um volume de 2,0m³.

RESOLUÇÃO:

1) Cálculo da força eletrostática


2) Cálculo do peso


3) Sem as esferas


4) Com as esferas


5)

GABARITO:
C) 45.

PRÓXIMA QUESTÃO:
- (PUC-SP 2019) Uma partícula esférica eletrizada com carga de módulo igual a q, de massa m, quando colocada em uma superfície plana, horizontal, perfeitamente lisa e com seu centro a uma distância d do centro de outra partícula eletrizada, fixa e também com carga de módulo igual a q, é atraída por ação da força elétrica, adquirindo uma aceleração α.