COLÉGIO ESTADUAL DR. NEGREIROS Blog: exatasnegreiros.wordpress.com Física – Alexandre Giroto Lista de Exercícios - Física 3º Ano 1) Quais são as principais partículas elementares constituintes do átomo? 2) Um corpo condutor inicialmente neutro perde 5,0 ∙ 1013 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛𝑠 . Considerando a carga elementar 𝑒 = 1,6 ∙ 10−19 𝐶 , qual será a carga elétrica no corpo após esta perda de elétrons? 8) Os caminhões que conduzem combustível possuem uma corrente que vai se arrastando pelo chão. Justifique a utilidade da corrente. 9) Três partículas carregadas eletricamente são colocadas sobre um triângulo equilátero de lado d= 40cm conforme a figura abaixo. Qual o módulo da força e um esboço do vetor força elétrica que atua sobre a carga 3? 3) Um corpo possui 5,0 ∙ 1019 𝑝𝑟ó𝑡𝑜𝑛𝑠 e 4,0 ∙ 1019 𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛𝑠. Considerando a carga elementar 𝑒 = 1,6 ∙ 10−19 𝐶, qual a carga deste corpo? 4) Em uma atividade no laboratório de física, um estudante, usando uma luva de material isolante, encosta uma esfera metálica A, carregada com carga +8 µC, em outra idêntica B, eletricamente neutra. Em seguida, encosta a esfera B em outra C, também idêntica e eletricamente neutra. Qual a carga de cada uma das esferas? 10) Quatro cargas são colocadas sobre os vértices de um retângulo de lados 40cm e 30cm, como mostra a figura abaixo: 5) Considere duas partículas carregadas respectivamente com +2,5 µC e -1,5 µC, dispostas conforme mostra a figura abaixo: Qual a intensidade da força que atua sobre a carga 2? 6) Calcule a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas puntiformes 3 ∙ 10−5 e 5.10-6 que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 15 cm. 7) Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor destas cargas sabendo que a intensidade da força entre elas é de 200 N. Qual a intensidade da força sentida na partícula 4? E o Sentido? 11) Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada abaixo e analise as afirmativas que seguem. COLÉGIO ESTADUAL DR. NEGREIROS Blog: exatasnegreiros.wordpress.com Física – Alexandre Giroto I. Garfield ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por atrito. II. Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por indução. III. O estalo e a eventual faísca que Garfield pode provocar, ao encostar em outros corpos, são devidos à movimentação de carga acumulada no corpo do gato, que flui de seu corpo para outros corpos. Estão certas: a) I, II e III b) I e II c) I e III d) II e III e) apenas I 13) Assinale a alternativa correta: a) Se um corpo A, eletrizado positivamente, atrai um corpo B, concluímos que B está carregado negativamente. b) Dizemos que um corpo qualquer está eletrizado negativamente quando ele possui um certo número de elétrons livres. c) A eletrização por atrito de dois corpos consiste na passagem de elétrons de um corpo para o outro, ficando eletrizado positivamente o corpo que perdeu elétrons. d) Em virtude de não existirem elétrons livres em um isolante, ele não pode ser eletrizado negativamente. e) Quando dois corpos são atritados um contra o outro, ambos adquirem cargas elétricas de mesmo sinal. 14) A figura abaixo representa duas pequenas cargas elétricas atraindo-se. Em relação a esses dados, é correto afirmar que: a) As duas cargas são positivas. b) A carga Q1 é necessariamente negativa. c) O meio onde se encontram as cargas não influi no valor da força de atração. d) Em módulo as duas cargas são necessariamente iguais. e) As duas cargas atraem-se com forças iguais em módulo. 15) O que é campo elétrico? 16) Uma carga 𝑞 = 2 ∙ 10−6 C é colocada num ponto M do espaço e fica sujeita a uma força elétrica F=10N, para o norte. Nesse ponto, calcule a intensidade e o sentido do campo elétrico. 17) O campo elétrico gerado em P, por uma carga puntiforme positiva de valor +Q a uma distância d, tem valor absoluto E. Determinar o valor absoluto do campo gerado em P por uma outra carga pontual positiva de valor +2Q a uma distância 3d, em função de E. 18) O campo elétrico criado por uma carga pontual, no vácuo, tem intensidade igual a 9 ∙ 10−1 N/C. Calcule a que distância d se refere o valor desse campo. (dados: Q = -4 pC e ko = 9∙ 109 unidades SI). a) 0,02 m b) 0,2 m c) 0,4 m d) 0,6 m e) 0,002 m 19) Sobre uma carga elétrica de 2,0 . 10-6C, colocada em certo ponto do espaço, age uma força de intensidade 0,80N. Despreze as ações gravitacionais. A intensidade do campo elétrico nesse ponto é: a) 1,6 . 10-6N/C b) 1,3 . 10-5N/C c) 2,0 . 103N/C d) 1,6 . 105N/C e) 4,0 . 105N/C 20) Determine a intensidade do campo elétrico resultante no ponto P, sabendo que ele foi gerado exclusivamente pelas duas cargas elétricas da figura. COLÉGIO ESTADUAL DR. NEGREIROS Blog: exatasnegreiros.wordpress.com Física – Alexandre Giroto d) é um corpo desprovido de cargas elétricas positivas. e) é um corpo com o mesmo número de cargas elétricas positivas e negativas. Temos ainda: Q1 = +9,0nC; Q2 = +4,0nC; K0 = 9,0.109 unid. SI; o meio é vácuo. 21) Uma esfera metálica tem carga elétrica negativa de valor igual a 3,2 . 10-4 C. Sendo a carga do elétron igual a 1,6 10-19 C, pode-se concluir que a esfera contém: a) 2 . 1015 elétrons b) 200 elétrons c) um excesso de 2. 1015 elétrons d) 2 . 1010 elétrons e) um excesso de 2 . 1010 elétrons 22) Calcule a carga elétrica de um corpo que possui excesso de 24 x 1012 elétrons. Considere o módulo da carga elementar igual a 1,6 x 10-19 C. 23) Julgue os itens a seguir: 1. Um corpo que tem carga positiva possui mais prótons do que elétrons; 2. Dizemos que um corpo é neutro quando ele possui o mesmo número de prótons e de elétrons; 3. O núcleo do átomo é formado por elétrons e prótons. Estão corretas as afirmativas: a) 1 e 2 apenas b) 2 e 3 apenas c) 1 e 3 apenas d) 1, 2 e 3 e) nenhuma. 24) Um corpo eletricamente neutro: a) não existe, pois todos os corpos têm cargas elétricas. b) não existe, pois somente um conjunto de corpos pode ser neutro. c) é um corpo que não tem cargas elétricas positivas nem negativas. 25) A carga de um elétron é da ordem de 1,6.10-19 Coulomb. Se um corpo recebe a carga de 10 microcoulombs, qual a quantidade de elétrons que deve ter sido adicionada a ele? 26) Considere os materiais a seguir: 1) madeira seca 5) ouro 2) vidro comum 6) náilon 3) algodão 7) papel comum 4) corpo humano 8) alumínio Pesquise sobre esses materiais e verifique quais são bons condutores de eletricidade? 27) Convencionalmente, o elétron possui carga elétrica negativa e o próton possui carga elétrica positiva, em valores absolutos, as cargas são iguais a 1,6 x 10-19 C. Imagine a situação em que um corpo apresenta 5 x 1019 elétrons e 6 x 1019 prótons. Esse corpo está carregado positivamente ou negativamente? Com que intensidade de carga elétrica? 28) Quantos elétrons devem ser retirados de um corpo para que fique eletrizado com a carga de 3 C? 29) Têm-se três esferas condutoras idênticas A, B e C. Inicialmente, a esfera A tem carga elétrica QA = 12 µC e as esferas B e C estão neutras. Determine as cargas das esferas quando: a) As três esferas são colocadas simultaneamente em contato. b) A é colocado em contato com B e, em seguida, A é colocada separadamente com C. 30) Há quatro esferas condutoras idênticas que de nominaremos A, B, C e D. Inicialmente, a esfera A tem carga elétrica QA = 18 µC, a esfera B tem carga elétrica QB = - 6 µC, e C e D estão neutras. Determine as cargas das esferas quando: COLÉGIO ESTADUAL DR. NEGREIROS Blog: exatasnegreiros.wordpress.com Física – Alexandre Giroto a) As quatro esferas são colocadas em contato simultaneamente. b) A é colocada em contato com C; separadamente, B é colocada em contato com D. 31) Que tipo de força (de atração ou repulsão) existe entre os corpos, antes e depois de ter havido o contato? afastarmos por 2 cm, qual será a nova força de interação elétrica entre elas? 36) Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor destas cargas sabendo que a intensidade da força entre elas é de 200 N. 32) Um corpo tem 7.1019 elétrons e 5.1019 prótons. Sendo a carga elétrica elementar 1,6. 10 19 C, qual é a carga elétrica do corpo? 37) Duas cargas elétricas iguais de 2 · 10–6 C se repelem no vácuo com uma força de 0,1 N. Sabendo que a constante elétrica do vácuo é de 9 · 109 N m2 /C2, qual a distância entre essas cargas? 33) É muito comum ouvirmos o conselho: “Não se deve segurar uma tesoura durante uma tempestade”. Tem fundamento físico este conselho? Se você segurasse uma esfera metálica ao invés da tesoura, correria maior, menor ou o mesmo risco que a tesoura? 38) Três partículas com cargas Q1 = +5×10-6, Q2 = -4×10-6 e Q3 = +6×10-6são colocadas sobre um triângulo equilátero de lado d=50 cm, conforme figura abaixo. 34) Considere uma experiência em que três cargas pontuais de igual módulo estejam alinhadas e igualmente espaçadas, que as cargas A e C sejam fixas, e que os sinais das cargas A, B e C obedeçam a uma das três configurações seguintes: Calcule a força resultante em Q3 39) Três objetos puntiformes com cargas elétricas iguais estão localizados como indica a figura. Considere, ainda, que se deseja que a carga B esteja solta e em equilíbrio. Para tanto, das configurações apresentadas, pode-se usar a) somente a 1. b) somente a 2. c) somente a 3. d) tanto a 1 quanto a 3. e) tanto a 1 quanto a 2. 35) Uma esfera recebe respectivamente cargas iguais a 2 μC e -4 μC, separadas por uma distância de 5 cm. a) Calcule o módulo da força de atração entre elas. b) Se colocarmos as esferas em contato e depois as O módulo da força elétrica exercida por R sobre Q é de 8.10-5 N. Qual o módulo da força elétrica exercida por P sobre Q? 40) As cargas elétricas q1 = 2 μC, q2 = 3 μC e q3 = 8 μC estão dispostas conforme o esquema a seguir. Calcule a distância x para que a força elétrica resultante em q2, devido às cargas de q1 e q3, seja nula.