FÍSICA IV v1

Capítulo
Fenômenos Elétricos
01
Introdução à Eletrostática
01
03 (G1 UTFPR 2012) Quando atritamos uma régua de plástico
com um pedaço de lã:
I. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada
01 (G1 – IFSP 2012) enquanto fazia a limpeza em seu local
de trabalho, uma faxineira se surpreendeu com o seguinte
fenômeno: depois de limpar um objeto de vidro, esfregando-o vigorosamente com um pedaço de pano de lã,
percebeu que o vidro atraiu para si pequenos pedaços de
papel que estavam espalhados sobre a mesa.
com cargas elétricas e o pedaço de lã continue neutro
eletricamente, pois o papel da lã é de atritar a régua.
II. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada
com cargas elétricas e o pedaço de lã fique carregado
com cargas elétricas contrárias às da régua, pois há
transferência de cargas de um material para o outro.
III. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada
eletricamente com o mesmo tipo de cargas da lã, pois
a transferência de cargas se dá de um objeto carregado
para o outro.
Iv. A régua de plástico e a lã ficam eletricamente neutros,
pois o processo de eletrização por atrito é o processo
de indução de cargas.
está(ão) correta(s):
Disponível em: <www.portaldo
professor.mec.gov.br>
O motivo da surpresa da faxineira consiste no fato de que:
A) quando atritou o vidro e a lã, ela retirou prótons do
B)
C)
D)
e)
vidro, tornando-o negativamente eletrizado, possibilitando que atraísse os pedaços de papel.
o atrito entre o vidro e a lã aqueceu o vidro e o calor
produzido foi o responsável pela atração dos pedaços
de papel.
ao esfregar a lã no vidro, a faxineira criou um campo
magnético ao redor do vidro semelhante ao existente
ao redor de um ímã.
ao esfregar a lã e o vidro, a faxineira tornou-os eletricamente neutros, impedindo que o vidro repelisse os
pedaços de papel.
o atrito entre o vidro e a lã fez um dos dois perder
elétrons e o outro ganhar, eletrizando os dois, o que
permitiu que o vidro atraísse os pedaços de papel.
A) I.
B) II.
C) III.
D) Iv.
e) I e Iv.
04 (UFRGS 2010) Um aluno recebe um bastão de vidro e um
pedaço de seda para realizar uma demonstração de eletrização por atrito. Após esfregar a seda no bastão, o aluno
constata que a parte atritada do bastão ficou carregada
positivamente. Nesse caso, durante o processo de atrito,
cargas elétricas:
A) positivas foram transferidas da seda para o bastão.
B) negativas foram transferidas do bastão para a seda.
C) negativas foram repelidas para a outra extremidade do
bastão.
D) negativas foram destruídas no bastão pelo calor gerado
pelo atrito.
e) positivas foram criadas no bastão pelo calor gerado
pelo atrito.
05 (UFRGS 2013)
02 (UFTM 2012) em uma festa infantil, o mágico resolve
fazer uma demonstração que desperta a curiosidade das
crianças ali presentes. enche uma bexiga com ar, fecha-a,
e, a seguir, após esfregá-la vigorosamente nos cabelos de
uma das crianças, encosta o balão em uma parede lisa e
perfeitamente vertical. Ao retirar a mão, a bexiga permanece fixada à parede. Qual foi a “mágica”?
A) O ar da bexiga interage com a parede, permitindo o
repouso da bexiga.
B) Ao ser atritada, a bexiga fica eletrizada e induz a distri-
buição das cargas da parede, o que permite a atração.
C) O atrito estático existente entre a bexiga e a parede é
suficiente para segurá-la, em repouso, na parede.
D) A bexiga fica eletrizada, gerando uma corrente elétrica
que a segura à parede.
e) Por ser bom condutor de eletricidade, o ar no interior da
bexiga absorve energia elétrica da parede, permitindo
a atração.
Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/
Ficheiro: Air_.pollution_1.jpg>
Um dos grandes problemas ambientais decorrentes do
aumento da produção industrial mundial é o aumento
da poluição atmosférica. A fumaça, resultante da queima
de combustíveis fósseis como carvão ou óleo, carrega
partículas sólidas quase microscópicas contendo, por
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
FÍSICA IV – Volume 01
01
exemplo, carbono, grande causador de dificuldades
respiratórias. Faz-se então necessária a remoção destas
partículas da fumaça, antes de ela chegar à atmosfera.
Um dispositivo idealizado para esse fim está esquematizado na figura abaixo.
02 (G1 – IFCe 2011) Três esferas metálicas idênticas, A, B e C,
se encontram isoladas e bem afastadas uma das outras. A
esfera A possui carga Q e as outras estão neutras. Faz-se
a esfera A tocar primeiro a esfera B e depois a esfera C.
em seguida, faz-se a esfera B tocar a esfera C. No final
desse procedimento, as cargas das esferas A, B e C serão,
respectivamente:
A) Q/2, Q/2 e Q/8.
B) Q/4, Q/8 e Q/8.
C) Q/2, 3 ⋅ Q/8 e 3 ⋅ Q/8.
D) Q/2, 3 ⋅ Q/8 e Q/8.
e) Q/4, 3 ⋅ Q/8 e 3⋅Q/8.
03 (UFTM 2011) A indução eletrostática consiste no fenômeno
da separação de cargas em um corpo condutor (induzido),
devido à proximidade de outro corpo eletrizado (indutor).
Preparando-se para uma prova de física, um estudante anota
em seu resumo os passos a serem seguidos para eletrizar um
corpo neutro por indução e a conclusão a respeito da carga
adquirida por ele. Passos a serem seguidos:
I.
II.
III.
Iv.
Aproximar o indutor do induzido, sem tocá-lo.
Conectar o induzido à Terra.
Afastar o indutor.
Desconectar o induzido da Terra.
Conclusão: No final do processo, o induzido terá adquirido
cargas de sinais iguais às do indutor.
A fumaça poluída, ao passar pela grade metálica negativamente carregada, é ionizada e posteriormente atraída pelas
placas coletoras positivamente carregadas. O ar emergente
fica até 99% livre de poluentes. A filtragem do ar idealizada neste dispositivo é um processo fundamentalmente
baseado na:
A)
B)
C)
D)
e)
Ao mostrar o resumo para seu professor, ouviu dele que,
para ficar correto, ele deverá:
A)
B)
C)
D)
e)
inverter o passo III com Iv, e que sua conclusão está correta.
inverter o passo III com Iv, e que sua conclusão está errada.
inverter o passo I com II, e que sua conclusão está errada.
inverter o passo I com II, e que sua conclusão está correta.
inverter o passo II com III, e que sua conclusão está errada.
04 (G1 – IFSP 2011) Um estudante deseja determinar o
estado de eletrização de uma bexiga de aniversário.
Para isso, ele aproxima um corpo A, que não se sabe se
está ou não eletrizado, e observa que há atração com
a bexiga. Após isso, ele pega outro corpo B, carregado
positivamente, e aproxima-o da bexiga e verifica novamente a atração. A partir dessa sequência, são feitas as
seguintes afirmações:
eletricidade estática.
conservação da carga elétrica.
conservação da energia.
força eletromotriz.
conservação da massa.
02
I. Não se pode afirmar se o estado de eletrização da bexiga
é neutro ou carregado.
II. Se o corpo A estiver negativamente carregado, então
01 (PUC MG 2010) em dias secos e com o ar com pouca
umidade, é comum ocorrer o choque elétrico ao se
tocar em um carro ou na maçaneta de uma porta em
locais onde o piso é recoberto por carpete. Pequenas
centelhas elétricas saltam entre as mãos das pessoas
e esses objetos. As faíscas elétricas ocorrem no ar quando
a diferença de potencial elétrico atinge o valor de 10.000 v
numa distância de aproximadamente 1 cm. A esse respeito,
marque a opção correta.
A) A pessoa toma esse choque porque o corpo humano é
um bom condutor de eletricidade.
B) esse fenômeno é um exemplo de eletricidade estática
acumulada nos objetos.
C) esse fenômeno só ocorre em ambientes onde existem
fiações elétricas, como é o caso dos veículos e de
ambientes residenciais e comerciais.
D) Se a pessoa estiver calçada com sapatos secos de
borracha, o fenômeno não acontece, porque a borracha
é um excelente isolante elétrico.
02
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
FÍSICA IV – Volume 01
a bexiga está necessariamente neutra.
III. Se o corpo A estiver carregado positivamente, então
a bexiga estará necessariamente carregada com carga
negativa.
São corretas as afirmações:
A) I, apenas.
B) II, apenas.
C) I e III, apenas.
D) I e II, apenas.
e) I, II e III.
05 (PUS SP 2010) Considere quatro esferas metálicas idênticas,
separadas e apoiadas em suportes isolantes. Inicialmente
as esferas apresentam as seguintes cargas:
QA = Q, QB = Q/2, QC = 0 (neutra) e QD = –Q.
Faz-se, então, a seguinte sequência de contatos entre as esferas:
A
B
C
D
Q
Q/2
0
–Q
I. contato entre as esferas A e B e esferas C e D. Após os
Um aluno, ao aproximar um bastão eletrizado do pêndulo,
observou que ele foi repelido (etapa I). O aluno segurou
a esfera do pêndulo com suas mãos, descarregando-a e,
então, ao aproximar novamente o bastão, eletrizado com
a mesma carga inicial, percebeu que o pêndulo foi atraído
(etapa II). Após tocar o bastão, o pêndulo voltou a sofrer
repulsão (etapa III). A partir dessas informações, considere
as seguintes possibilidades para a carga elétrica presente
na esfera do pêndulo:
respectivos contatos, as esferas são novamente separadas;
II. a seguir, faz-se o contato apenas entre as esferas C e B.
Após o contato, as esferas são novamente separadas;
III. finalmente, faz-se o contato apenas entre as esferas A
e C. Após o contato, as esferas são separadas.
Pede-se a carga final na esfera C, após as sequências de
contatos descritas.
a)7 ⋅ Q/8
b)Q
c)–Q/2
d)–Q/4
e)7 ⋅ Q/16
Possibilidade
Etapa I
Etapa II
Etapa III
1
Neutra
Negativa
Neutra
06 (G1 CFTMG 2010) Três esferas idênticas, A, B e C, encontram-se
separadas e suspensas por fios isolantes conforme ilustração.
Observações
Neutra
Positiva
Negativa
Positiva
Negativa
4
Positiva
Negativa
Negativa
5
Negativa
Neutra
Negativa
Somente pode ser considerado verdadeiro o descrito nas
possibilidades:
d) 4 e 5.
e) 2 e 5.
09 (UFMG 2008) Durante uma aula de Física, o Professor Carlos
Heitor faz a demonstração de eletrostática que se descreve a
seguir. Inicialmente, ele aproxima duas esferas metálicas – R
e S –, eletricamente neutras, de uma outra esfera isolante,
eletricamente carregada com carga negativa, como representado na Figura I. Cada uma dessas esferas está apoiada em
um suporte isolante. Em seguida, o professor toca o dedo,
rapidamente, na esfera S, como representado na Figura II.
Isso feito, ele afasta a esfera isolante das outras duas esferas,
como representado na Figura III.
Aproxima-se A de B
Aproxima-se B de C
Positiva
3
a) 1 e 3.
b) 1 e 2.
c) 2 e 4.
As seguintes ações e observações são, então, realizadas:
Ações
2
R
Das possibilidades apresentadas na tabela seguinte,
S
R
S
Cargas Das Esferas
Possibilidades
A
B
a
+
+
0
2a
0
0
+
3a
–
–
0
a
–
+
–
1
4
C
I
II
R
S
aquelas que estão em conformidade com as observações são:
a)1a e 2a.
b)1a e 3a.
c)2a e 4a.
d)3a e 4a.
07 (G1 CPS 2010) Um condutor eletrizado positivamente está
isolado. Ao ser ligado à Terra, por meio de um fio condutor,
ele se descarrega em virtude da subida da seguinte partícula
proveniente dessa ligação:
a)prótons.
b)nêutrons.
c)quarks.
d)neutrinos.
e)elétrons.
08 (UNESP 2010) Um dispositivo simples capaz de detectar se
um corpo está ou não eletrizado é o pêndulo eletrostático,
que pode ser feito com uma pequena esfera condutora
suspensa por um fio fino e isolante.
III
Considerando-se essas informações, é correto afirmar que,
na situação representada na Figura III:
a)
b)
c)
d)
a esfera R fica com carga negativa e a S permanece neutra.
a esfera R fica com carga positiva e a S permanece neutra.
a esfera R permanece neutra e a S fica com carga negativa.
a esfera R permanece neutra e a S fica com carga positiva.
10 (Fuvest 2008) Três esferas metálicas, M1, M2 e M3, de mesmo
diâmetro e montadas em suportes isolantes, estão bem afastadas entre si e longe de outros objetos. Inicialmente M1 e
M3 têm cargas iguais, com valor Q, e M2 está descarregada.
São realizadas duas operações, na seqüência indicada:
I. A esfera M1 é aproximada de M2 até que ambas fiquem
em contato elétrico. A seguir, M1 é afastada até retornar
à sua posição inicial.
II. A esfera M3 é aproximada de M2 até que ambas fiquem
em contato elétrico. A seguir, M3 é afastada até retornar
à sua posição inicial.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
FÍSICA IV – Volume 01
03
Após essas duas operações, as cargas nas esferas serão cerca de
M1
M2
Q
Capítulo
02
M3
M1
Q
M3
A)
Q/2
Q/4
Q/4
B)
Q/2
3 ⋅ Q/4
3 ⋅ Q/4
C)
2 ⋅ Q/3
2 ⋅ Q/3
2 ⋅ Q/3
D)
3 ⋅ Q/4
Q/2
3 ⋅ Q/4
e)
Q
zero
Q
Fenômenos Elétricos
Força Elétrica
03
01 (PUC RJ 2009) Dois objetos metálicos esféricos idênticos,
contendo cargas elétricas de 1 C e de 5 C, são colocados
em contato e depois afastados a uma distância de 3 m.
N $ m2
,
Considerando a Constante de Coulomb k = 9 $ 109
C2
podemos dizer que a força que atua entre as cargas após
o contato é:
A)
B)
C)
D)
e)
M2
atrativa e tem módulo 3.109 N.
atrativa e tem módulo 9.109 N.
repulsiva e tem módulo 3.109 N.
repulsiva e tem módulo 9.109 N.
zero.
02 (DARWIN) em uma aula experimental foi realizada uma
experiência com um Gerador de van de Graaf. Observe o
esquema a seguir.
III. O contato entre o condutor esférico (C) e as mãos de
uma pessoa, isolada do solo, faz com que a mesma
fique eletrizada.
Iv. Se uma pessoa isolada do solo entrar em contato com a
esfera (C), ficará com seus cabelos eletrizados com cargas
de mesmo sinal promovendo a repulsão entre eles.
estão certas:
A) I, II, III e Iv.
B) Apenas I e II.
C) Apenas I e III.
D) Apenas II, III e Iv.
e) Apenas I, II e III.
03 (PUC RJ 2008) Duas esferas carregadas, afastadas de 1 m,
se atraem com uma força de 720 N. Se uma esfera tem
o dobro da carga da segunda, qual é a carga das duas
N $ m2
esferas? (Considere k = 9 $ 109
)
C2
A) 1,0 ⋅ 10–4 C e 2,0 ⋅ 10–4 C.
B) 2,0 ⋅ 10–4 C e 4,0 ⋅ 10–4 C.
C) 3,0 ⋅ 10–4 C e 6,0 ⋅ 10–4 C.
D) 4,0 ⋅ 10–4 C e 8,0 ⋅ 10–4 C.
e) 5,0 ⋅ 10–4 C e 10,0 ⋅ 10–4 C.
04 (PUC RJ 2009) Duas esferas idênticas, carregadas com
cargas Q = 30 C, estão suspensas a partir de um mesmo
ponto por dois fios isolantes de mesmo comprimento como
mostra a figura.
Analise as afirmativas que se seguem:
I. O atrito entre a correia de borracha (B) e a substância
de atrito (S) faz com que ambos fiquem eletrizados com
cargas de mesmo módulo e sinais opostos.
II. O contato entre a correia de borracha (condutora) e o
pente metálico (P) faz com que o mesmo fique eletrizado com sinal igual ao da borracha.
04
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
FÍSICA IV – Volume 01
em equilíbrio, o ângulo θ, formado pelos dois fios isolantes
com a vertical, é 45°. Sabendo que a massa de cada esfera
N $ m2
é de 1 kg, que a Constante de Coulomb é k = 9 $ 109
C2
e que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s2, determine
a distância entre as duas esferas quando em equilíbrio.
Lembre-se de que  = 10–6.
A) 1,0 m
B) 0,9 m
C) 0,8 m
D) 0,7 m
e) 0,6 m
A intensidade da força elétrica resultante sobre a carga Q1,
devido às cargas Q2 e Q3, será:
05 (UNIFeSP 2009) Considere a
seguinte “unidade” de medida:
a intensidade da força elétrica
entre duas cargas Q, quando
separadas por uma distância d, é
F. Suponha em seguida que uma
carga Q1 = Q seja colocada frente
a duas outras cargas, Q2 = 3 ⋅ Q e
Q3 = 4 ⋅ Q, segundo a disposição
mostrada na figura.
Capítulo
03
A)
B)
C)
D)
e)
2 ⋅ F.
3 ⋅ F.
4 ⋅ F.
5 ⋅ F.
9 ⋅ F.
Fenômenos Elétricos
Campo Elétrico
04
01 (UeL 2009) Nuvens, relâmpagos e trovões talvez estejam
entre os primeiros fenômenos naturais observados pelos
humanos pré-históricos. [...]. A teoria precipitativa é capaz
de explicar convenientemente os aspectos básicos da eletrificação das nuvens, por meio de dois processos [...]. No
primeiro deles, a existência do campo elétrico atmosférico
dirigido para baixo [...]. Os relâmpagos são descargas de
curta duração, com correntes elétricas intensas, que se
propagam por distâncias da ordem de quilômetros [...].
FeRNANDeS, W. A.; PINTO Jr. O; PINTO, I. R. C. A. eletricidade
e poluição no ar. Ciência Hoje. v. 42, n. 252. set. 2008. p. 18.
Revistas de divulgação científica ajudam a população, de um
modo geral, a se aproximar dos conhecimentos da Física. No
entanto, muitas vezes, alguns conceitos básicos precisam
ser compreendidos para o entendimento das informações.
Nesse texto, estão explicitados dois importantes conceitos
elementares para a compreensão das informações dadas: o de
campo elétrico e o de corrente elétrica. Assinale a alternativa
que corretamente conceitua campo elétrico.
A) O campo elétrico é uma grandeza vetorial definida
como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.
B) As linhas de força do campo elétrico convergem para
a carga positiva e divergem da carga negativa.
C) O campo elétrico é uma grandeza escalar definida como
a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.
D) A intensidade do campo elétrico no interior de qualquer
superfície condutora fechada depende da geometria
desta superfície.
e) O sentido do campo elétrico independe do sinal da
carga Q, geradora do campo.
02 (IFSUL 2011) você está passeando com alguns amigos por uma
região rural enquanto uma tempestade se forma. Ao passar
por um ponto um pouco mais elevado, nota que os cabelos
de seus amigos começam a levantar. Isso é devido ao:
A) aumento do campo elétrico no local, causado pela
presença de nuvens carregadas sobre vocês.
B) fato de vocês, por causa do atrito dos pés com o solo,
adquirirem carga elétrica.
C) campo magnético gerado pela tempestade que se aproxima.
D) efeito fisiológico da corrente elétrica que circula pelo
corpo de vocês, induzida pelas nuvens carregadas.
03 (PUC PR 2009) Atualmente é grande o interesse na redução
dos impactos ambientais provocados pela agricultura através
de pesquisas, métodos e equipamentos. entretanto, a aplicação de agrotóxicos praticada continua extremamente
desperdiçadora de energia e de produtos químicos. O crescente aumento dos custos dos insumos, mão de obra, energia
e a preocupação cada vez maior em relação à contaminação
ambiental têm realçado a necessidade de uma tecnologia
mais adequada na colocação dos agrotóxicos nos alvos, bem
como de procedimentos e equipamentos que levem à maior
proteção do trabalhador. Nesse contexto, o uso de gotas com
cargas elétricas, eletrizadas com o uso de bicos eletrostáticos,
tem-se mostrado promissor, uma vez que, quando uma
nuvem dessas partículas se aproxima de uma planta, ocorre o
fenômeno de indução e a superfície do vegetal adquire cargas
elétricas de sinal oposto ao das gotas. Como consequência, a
planta atrai fortemente as gotas, promovendo uma melhoria
na deposição, inclusive na parte inferior das folhas.
A partir da análise das informações, é correto afirmar:
A) As gotas podem estar neutras que o processo acontecerá da mesma forma.
B) O fenômeno da indução descrito no texto se caracteriza
pela polarização das folhas das plantas, induzindo sinal
igual ao da carga da gota.
C) Quanto mais próximas estiverem gotas e folha menor
será a força de atração.
D) Outro fenômeno importante surge com a repulsão
mútua entre as gotas após saírem do bico: por estarem
com carga de mesmo sinal, elas se repelem, o que
contribui para uma melhoria na distribuição do defensivo nas folhas.
e) existe um campo elétrico no sentido da folha para as gotas.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
FÍSICA IV – Volume 01
05
04 Um corpo puntiforme eletrizado com carga de –6C
produz ao seu redor um campo elétrico. Determine a
intensidade do campo elétrico em um ponto P situado a 3 cm
N $ m2
do corpo. Considere k = 9 $ 109
.
C2
8
A) 1,2⋅10 N/C.
B) 6,0⋅107 N/C.
C) 1,2⋅106 N/C.
D) 6,0⋅106 N/C.
e) 6,0.105 N/C.
05 (UFRGS 2012) As cargas elétricas +Q, –Q e +2⋅Q estão
dispostas num círculo de raio R, conforme representado
na figura abaixo.
E
05
01 As figuras mostram as linhas de forças que representam
o campo elétrico gerado por três distribuições de cargas
diferentes. Na primeira, uma distribuição de cargas que não
aparece na figura, gera um campo elétrico uniforme, veja a
Figura A. Na segunda, o campo elétrico é gerado por uma
carga elétrica pontual e positiva, veja a Figura B. Na terceira,
o campo elétrico é gerado por um dipolo elétrico, veja a
Figura C. Três pontos, A, B e C, estão localizados respectivamente nesses campos elétricos. Considere as linhas
de forças contidas no plano da página, despreze outras
interações que não sejam elétricas e, com fundamentos
no eletromagnetismo, assinale a afirmação INCORReTA.
E
B
E
E
E
A
Figura A
Com base nos dados da figura, é correto afirmar que, o
campo elétrico resultante no ponto situado no centro do
círculo está representado pelo vetor
A)
B)
C)
D)
e)
E1
E2
E3
E4
E5
B
B
y
FiguraaA
a
Figura B
x
Q1
Figura B
Figura C
C
A
P
Q2
Q3
a
Para que o campo elétrico e resultante no ponto P seja
nulo, é necessário que as cargas estejam distribuídas da
seguinte maneira:
06
C
A
06 (UFAM 2006) Três cargas elétricas puntiformes Q1, Q2 e Q3 Figura A
estão fixas no eixo horizontal e distribuídas de tal forma que
o campo elétrico resultante no ponto P da figura seja nulo.
A)
B)
C)
D)
e)
Figura B
Q1 = Q3 > 0 e Q2 > 0 ou Q1 = Q3 < 0 e Q2 > 0.
Q1 = Q3 > 0 e Q2 < 0 ou Q1 = Q3 < 0 e Q2 > 0.
Q1 = Q2 > 0 e Q3 > 0 ou Q1 = Q2 < 0 e Q3 > 0.
Q1 = Q2 < 0 e Q3 < 0 ou Q1 = Q2 > 0 e Q3 > 0.
Q1 = Q3 > 0 e Q2 > 0 ou Q1 = Q3 < 0 e Q2 < 0.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
FÍSICA IV – Volume 01
Figura C
A) Se colocarmos uma partícula de massa m, carregada
positivamente no ponto A, e soltá-la, ela irá movimentar-se com velocidade vetorial constante.
B) Se colocarmos uma partícula de massa m, carregada
positivamente no ponto B, e soltá-la, ela irá movimentar-se com o vetor aceleração variável.
C) Se colocarmos uma partícula de massa m, carregada
no ponto C, e soltá-la, ela irá movimentar-se sempre
sobre a linha de força em que a partícula foi solta.
D) Se colocarmos uma partícula de massa m, carregada no
ponto A, e a lançarmos com uma velocidade inicial transversal às linhas de força, sua trajetória será parabólica.
a) 12,8⋅10–31 N/C ; .
02 (UFRGS 2013) Na figura abaixo, está mostrada uma série
de quatro configurações de linhas de campo elétrico.
b)12,8⋅10–31 N/C ; .
c)2,0⋅106 N/C ; .
3.
1.
d)2,0⋅106 N/C ; .
e)2,0⋅106 N/C ; .
04 (UFPEL 2007) De acordo com a Eletrostática e seus conhecimentos, é correto afirmar que:
a) a densidade de carga, nos cantos de uma caixa cúbica
condutora, eletricamente carregada, é menor do que
4.
2.
nos centros de suas faces.
b) duas cargas elétricas puntiformes estão separadas por
uma certa distância. Para que a intensidade do potencial
elétrico se anule num ponto do segmento de reta que
as une, ambas deverão apresentar sinais iguais.
c) o campo elétrico criado por duas distribuições uni-
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas
da sentença abaixo, na ordem em que aparecem.
formes de carga, próximas e de sinais contrários, é
uniforme, na região entre elas, se as cargas se encon-
Nas figuras __________, as cargas são de mesmo sinal e, nas
figuras __________, as cargas têm magnitudes distintas.
a) 1 e 4 – 1 e 2
b) 1 e 4 – 2 e 3
c) 3 e 4 – 1 e 2
tram distribuídas sobre uma pequena esfera e uma
placa adjacente.
d) 3 e 4 – 2 e 3
e) 2 e 3 – 1 e 4
d) uma esfera metálica eletricamente neutra, ao ser aproximada de um bastão de vidro positivamente carregado,
03 Um selecionador eletrostático de células biológicas produz,
a partir da extremidade de um funil, um jato de gotas com
velocidade V0y constante. As gotas, contendo as células que
se quer separar, são eletrizadas. As células selecionadas, do
tipo K, em gotas de massa M e eletrizadas com carga –q,
são desviadas por um campo elétrico uniforme e , criado
por duas placas paralelas carregadas, de comprimento L0.
Essas células são recolhidas no recipiente colocado em PK,
como na figura abaixo.
sofre uma força de atração elétrica.
e) a Lei de Coulomb estabelece que a força elétrica
entre duas cargas elétricas puntiformes é diretamente
proporcional ao produto de suas massas e inversamente
proporcional ao quadrado da distância entre elas.
05 (UNESP 2013) Uma carga elétrica q > 0 de massa m penetra
em uma região entre duas grandes placas planas, paralelas
e horizontais, eletrizadas com cargas de sinais opostos.
Nessa região, a carga percorre a trajetória representada
na figura, sujeita apenas ao campo elétrico uniforme e
, representado por suas linhas de campo, e ao campo
gravitacional terrestre g .
x
y
–
–
–
–
–
+
+
+
+
+
A
L0
H
Pk
Dk
Admitindo que após a eletrização da gota ela adquirisse carga
de q=–8,0.10–19 C e que entre as placas a gota fica sujeita a
uma força elétrica de módulo 1,6.10–12 N, podemos afirmar
que o módulo e o sentido do vetor campo elétrico entre as
placas estão corretamente representados na alternativa:
É correto afirmar que, enquanto se move na região indicada
entre as placas, a carga fica sujeita a uma força resultante
de módulo:
a)q ⋅ E + m ⋅ g.
b) q ⋅ (E – g).
c) q ⋅ E – m ⋅ g.
d)m ⋅ q ⋅ (E – g).
e)m ⋅ (E – g).
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
FÍSICA IV – Volume 01
07
Capítulo
Fenômenos Elétricos
04
Energia Potencial Elétrica, Potencial Elétrico e Trabalho
06
01 (UFJF 2009) Temos duas partículas carregadas positivamente com carga Q e separadas por uma distância d.
Podemos afirmar que, no ponto médio (d/2) entre elas:
A) o campo elétrico e o potencial elétrico são nulos.
B) o campo elétrico e o potencial elétrico não são nulos,
mas iguais.
C) o campo elétrico e o potencial elétrico não são nulos,
mas diferentes.
D) o campo elétrico é nulo e o potencial elétrico não é nulo.
e) o campo elétrico não é nulo e o potencial elétrico é nulo.
02 (ANGLO) Para muitas pessoas, as tempestades são assustadoras;
as noturnas, mais ainda. O clarão que se observa, devido aos
raios, e o som que os acompanha, quase sempre com um
bom retardo, são os responsáveis pelas aflições. Os raios são
a manifestação do movimento de cargas elétricas entre duas
regiões, em geral entre a Terra e a nuvem, pois, nesse caso, o
ar ioniza-se, permitindo esse movimento. em menor escala,
podem-se gerar raios entre corpos que estejam convenientemente eletrizados e próximos. Para que isso ocorra:
Supondo que cada gotícula contenha cinco elétrons em
excesso, ficando em equilíbrio entre as placas separadas
por d = 1,50 cm e submetendo-se a uma diferença de
potencial vAB = 600 v, a massa de cada gota vale, em kg:
Adote g = 10 m/s2; carga elementar = 1,6.10–19 C.
A) 1,6 ⋅ 10–15.
B) 3,2 ⋅ 10–15.
C) 6,4 ⋅ 10–15.
D) 9,6 ⋅ 10–15.
04 (UNIFeSP 2009) A presença de íons na atmosfera é
responsável pela existência de um campo elétrico dirigido e apontado para a Terra. Próximo ao solo, longe de
concentrações urbanas, num dia claro e limpo, o campo
elétrico é uniforme e perpendicular ao solo horizontal e
sua intensidade é de 120 v/m. A figura mostra as linhas
de campo e dois pontos dessa região, M e N.
E
A) basta que haja alguma diferença de potencial entre os
corpos.
B) basta que ambos tenham potencial elétrico, mesmo
que sejam iguais.
C) basta que a diferença de potencial entre eles seja nula.
D) é necessário que a diferença de potencial entre eles seja
tal, que provoque no ar isolante que os separa uma
capacidade de condução de cargas.
e) é necessário que a diferença de potencial entre eles seja
tal, que provoque no ar isolante que os separa uma
capacidade ainda maior de isolamento.
03 (UeG 2011) embora as experiências realizadas por Millikan
tenham sido muito trabalhosas, as ideias básicas nas
quais elas se apoiam são relativamente simples. Simplificadamente, em suas experiências, R. Millikan conseguiu
determinar o valor da carga do elétron equilibrando o
peso de gotículas de óleo eletrizadas, colocadas em um
campo elétrico vertical e uniforme, produzido por duas
placas planas ligadas a uma fonte de voltagem, conforme
ilustrado na figura abaixo.
Placa A
d
Gotícula
Placa B
08
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
FÍSICA IV – Volume 01
UAB
O ponto M está a 1,20 m do solo, e N está no solo. A
diferença de potencial entre os pontos M e N é:
A)
B)
C)
D)
e)
100 v.
120 v.
125 v.
134 v.
144 v.
05 (PUC RS 2008 – ADAPTADA) A condução de impulsos nervosos
através do corpo humano é baseada na sucessiva polarização
e despolarização das membranas das células nervosas. Nesse
processo, a diferença de potencial entre as superfícies interna
e externa da membrana de um neurônio pode variar de –70 mv,
chamado de potencial de repouso, situação na qual não há
passagem de íons através da membrana, até +30 mv, chamado
de potencial de ação, em cuja situação há passagem de íons.
A espessura média de uma membrana deste tipo é da ordem
de 1,0.10–7 m. Com essas informações, pode-se estimar que
os módulos do campo elétrico através das membranas dos
neurônios, quando não estão conduzindo impulsos nervosos
e quando a condução é máxima, são, respectivamente, em
newton/coulomb:
A)
B)
C)
D)
e)
7,0 ⋅ 105 e 3,0 ⋅ 105.
7,0 ⋅ 10–9 e 3,0 ⋅ 10–9.
3,0 ⋅ 105 e 7,0 ⋅ 105.
3,0 ⋅ 108 e 7,0 ⋅ 108.
3,0 ⋅ 10–6 e 3,0 ⋅ 10–6.
Capítulo
Fenômenos Elétricos
05
Equilíbrio Eletrostático
estão corretas apenas as afirmativas:
07
01 (UePB 2005) Michael Faraday, na primeira metade do século
XIX, introduziu, a partir da noção de linhas de força, o conceito
de campo em substituição ao conceito de ação à distância,
que prevalecia até então, na eletricidade, no Magnetismo e
na Gravitação. Hoje, na Física, falamos em diversos tipos de
campo, a exemplo do campo magnético, campo elétrico e
campo gravitacional, cada um associado a um tipo de fonte
(um ímã, uma partícula carregada, uma massa). Utilize F para
falso e v para verdadeiro, nas seguintes proposições sobre as
propriedades do campo elétrico.
(
) O módulo do campo elétrico criado por uma carga
puntiforme depende do meio no qual a carga se
encontra.
( ) As linhas de força do campo elétrico criado por uma
carga elétrica puntiforme se cruzam no espaço.
( ) A direção do vetor campo elétrico criado por uma
carga puntiforme depende do sinal da carga.
( ) No interior de um condutor submetido a uma diferença de potencial (ddp), o vetor campo elétrico
aponta no sentido do potencial mais baixo.
( ) O módulo do campo elétrico no interior de uma esfera
metálica de raio R e carregada com carga positiva Q
k$Q
é constante com valor E = 2 .
R
Assinale a alternativa que corresponde à sequência correta:
A) F, F, F, F, F,
B) v, v, v, v, v
C) v, F, F, v, F
D) v, v, v, F, v
e) F, v, F, v, F
A) I e II.
B) I e Iv.
C) II e III.
D) III e Iv.
03 (FMTM MG) O funcionamento do para-raios, momentos
antes de uma tempestade, baseia-se:
A) na blindagem eletrostática que assume esse tipo de
condutor.
B) na ação magnética que esse objeto assume diante das
cargas elétricas.
C) na eletrização que sofre esse condutor ao trocar prótons
com o meio.
D) na indução eletromagnética das cargas que circundam
as pontas.
e) no campo elétrico não nulo induzido em suas pontas.
04 (PUC RS) Durante as tempestades, normalmente ocorrem
nuvens carregadas de eletricidade. Uma nuvem está eletrizada quando tem carga elétrica resultante, o que significa
excesso ou falta de _______, em consequência de _______
entre camadas da atmosfera. O para-raios é um metal em
forma de ponta, em contato com o solo, que _______ a
descarga da nuvem para o ar e deste para o solo.
As palavras que completam o texto de forma correta são,
respectivamente:
A)
B)
C)
D)
e)
energia – choque – facilita
carga – atrito – dificulta
elétrons – atração – facilita
elétrons – atrito – facilita
prótons – atrito – dificulta
05 (UFAM AM) Considere uma esfera metálica maciça eletrizada negativamente e muito distante de outras cargas
elétricas. Sobre a carga elétrica na esfera, podemos afirmar:
A)
B)
C)
D)
Acumula-se no seu centro.
Distribui-se uniformemente sobre sua superfície.
Distribui-se uniformemente por todo o seu volume.
Distribui-se por todo o volume e com densidade aumentando com a distância ao seu centro.
e) Distribui-se por todo o volume com densidade diminuindo com a distância ao seu centro.
02 (G1 – CFT MG 2011) O eletroscópio da figura, eletrizado
com carga desconhecida, consiste de uma esfera metálica
ligada, através de uma haste condutora, a duas folhas
metálicas e delgadas. esse conjunto encontra-se isolado
por uma rolha de cortiça presa ao gargalo de uma garrafa
de vidro transparente, como mostra a figura.
Sobre esse dispositivo, afirma-se:
I. As folhas movem-se quando um
corpo neutro é aproximado da esfera
sem tocá-la.
II. O vidro que envolve as folhas delgadas
funciona como uma blindagem
eletrostática.
III. A esfera e as lâminas estão eletrizadas
com carga de mesmo sinal e a haste
está neutra.
Iv. As folhas abrem-se ainda mais
quando um objeto, de mesma carga
do eletroscópio, aproxima-se da
esfera sem tocá-la.
01
E
BLOCO 01
02
03
B
B
04
B
05
A
01
B
BLOCO 02
02
03
E
B
04
D
05
E
06
B
07
E
08
E
09
D
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
FÍSICA IV – Volume 01
10
B
09
01
D
BLOCO 03
02
03
A
B
04
B
05
D
01
A
BLOCO 04
02
03
A
D
04
B
05
B
01
A
BLOCO 05
02
03
A
D
04
D
05
C
01
D
BLOCO 06
02
03
D
B
04
E
05
A
BLOCO 07
01
02
03
C
B
E
04
D
05
B
10
06
B
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
FÍSICA IV – Volume 01