01 - TE10

FÍSICA 2
Resoluções das atividades
Aula 1
1
Processos de eletrização I
2
3


F3
Ou seja, horizontal para a direita.
Atividades para sala
Atividades propostas
01 C
a) (F) Um corpo neutro tem cargas positivas e negativas
em quantidades iguais.
b) (F) Em um sistema eletricamente isolado, a soma das
cargas antes do processo é sempre igual à soma
das cargas depois.
c) (V) Há subpartículas com cargas menores que a carga
elementar, mas essas partículas não são encontradas isoladas na natureza.
d) (F) Quando dois corpos isolantes são atritados, um fica
eletrizado positivamente, e o outro, n
­ egativamente,
dependendo da natureza dos materiais.
e) (F) No contato, os corpos sempre ficam com cargas de
mesmo sinal, porém nem sempre de mesma quantidade.
01 E
Como as esferas B e C não têm efeito uma sobre a outra,
ambas estão neutras: B (neutra) e C (neutra). A esfera A
tem carga negativa.
Se as esferas B e C são atraídas por D, então D está eletrizada. Como D é atraída por A, elas possuem cargas de
sinais contrários. Assim, a esfera D tem carga positiva.
02 B
02 D
Quando ocorre repulsão, os corpos estão eletrizados com
cargas de mesmo sinal; portanto, se o balão B possui
excesso de cargas negativas, o balão A só pode, também,
ter excesso de cargas negativas; quando ocorre atração,
os corpos possuem cargas de sinais opostos, ou um deles
está neutro. Então, o objeto metálico pode ter excesso de
cargas positivas (falta de elétrons) ou estar eletricamente
neutro.
03 E
Cálculo da carga da partícula formada pelos quarks udS:
2e e e
q = qu + qd + qS ⇒ q =
− − ⇒q=0
3 3 3
Observe, no entanto, que não se trata do nêutron, pois
este é constituído de quarks 1u e 2d (udd).
03 C
Se não há força elétrica entre o pente e o pedacinho de
papel, ambos estão inicialmente neutros.
Ao passar o pente no cabelo (atrito), os dois se eletrizam
com cargas de sinais contrários.
Aproximando novamente o pente do pedacinho de papel,
este é atraído pelo pente, agora eletrizado, enquanto o
papel continua neutro.
As forças eletrostáticas Fpente = Fpapel, pois são forças do tipo
ação e reação.
04 A
04 A
Conectando as esferas por fios condutores, haverá um
rearranjo das cargas. Considerando as esferas idênticas, a
carga final de cada uma após a conexão é dada por:
Q' =
Q A + QB 20 + ( −4 )
=
⇒ Q' = 8µC
2
2
Como a carga final de todas as esferas é positiva, a força
entre elas será repulsiva. Assim sendo, após a desconexão
dos cabos condutores, a força resultante sobre a partícula
3 pode ser representada da seguinte forma:
Ao se atritar o canudo com o papel-toalha, ambos se eletrizam. O papel-toalha, por ser melhor condutor que o
canudo, neutraliza-se em contato com o estudante.
No processo de eletrização por atrito, os corpos adquirem
cargas de sinais diferentes. Dessa forma, um fica eletrizado
positivamente e o outro, negativamente.
05 C
Após a transferência de carga, observa-se que, na figura I,
ocorre uma repulsão e, consequentemente, ambas as
esferas estão carregadas com cargas de mesmo sinal.
Necessariamente, o fio que une as esferas é condutor.
Na figura II, verifica-se uma atração, o que significa que
apenas uma delas está carregada, pois inicialmente ambas
estavam neutras. Nesse caso, o fio que liga as esferas é
obrigatoriamente isolante.
Pré-Universitário – Livro 1
1
FÍSICA 2
06 B
60
⇒ qZ = qM = 30 C
Contato de Z com M: qZ = qM =
2
q + qN 30 + 10
Contato de Z com N: q'Z = Z
=
⇒ q'Z = 20 C
2
2
Contato de Z com P:
q' + qP 20 + ( − 40 )
q"Z = Z
=
⇒ q"Z = −10 C
2
2
Q'C 1, 6 ⋅ 10 − 6
= 1, 0 ⋅ 1013 elétrons
=
e
1, 6 ⋅ 10 −19
Assim, o número total de elétrons transportados é:
n = n1 + n2 = 2,0 · 1013 + 1,0 · 1013 ⇒ n = 3,0 · 1013 elétrons
No final dos contatos, a carga da esfera Z será q"Z = –10 C.
elétrons
Q'
3, 2 ⋅ 10 − 6
n1 = B =
= 2, 0 ⋅ 1013
−19
e
1, 6 ⋅ 10
No contato entre B e C, tem-se:
Q' + Q C
3, 2 + 0
Q"B = Q'C = B
⇒
= 1, 6 µC
2
2
O número de elétrons n2 transportados nessa operação é
dado por:
n2 =
07 C
1o contato:
A
A
B
⇒
–Q
B
–Q
2
–Q
2
Q
4
Q
4
2o contato:
–Q
2
+Q
C
A
C
A
⇒
Q
 Q
QT = Q +  −  ⇒ QT =
 2
2
Q
Q
Q'A = Q'C = 2 ⇒ Q'A = Q'C =
2
4
08 D
Na tabela, o número atômico do cobalto é 27. Assim, o
número de elétrons no átomo de cobalto é 27. A carga
total do número de elétrons de um átomo de cobalto é
dada por Q = n ∙ e:
Q = 27 ∙ 1,6 ∙ 10 –19 ⇒ Q = 4,32 ∙ 10 –18 C
09 E
Pela leitura do texto, observa-se que somente os quarks
up e down estão presentes no núcleo atômico. Ou seja,
prótons e nêutrons possuem somente quarks up e down.
Cada próton é composto de 2 quarks up e 1 quark down.
Como um átomo de lítio tem 3 prótons, ele terá 6 quarks
up e 3 quarks down. Cada nêutron é composto de 1 quark
up e 2 quarks down. Como o átomo de lítio tem 4 nêutrons, ele terá 4 quarks up e 8 quarks down. Ele possuirá
um total de 10 quarks up e 11 quarks down.
10 C
No contato entre A e B, tem-se:
Q + QB
6, 4 + 0
Q'A = Q'B = A
⇒
= 3, 2 µC
2
2
O número de elétrons n1 transportados nessa operação é
dado por:
2
Pré-Universitário – Livro 1