RECUPERAÇÃO DE FÍSICA – 1o TRI – 3o ano 1 Pré Universitário

Lista de Exercícios
Aluno(a):_______________________________________Nº.____
Pré Universitário
Uni-Anhanguera
Professor:
Fabrízio Gentil
Série: 3o ano
Disciplina: Física RECUPERAÇÃO DE FÍSICA – 1o TRI – 3o ano
01 - (UFPE)
Duas esferas metálicas iguais, A e B, estão carregadas com cargas Q A = +76µC e QB = +98 µC,
respectivamente. Inicialmente, a esfera A é conectada momentaneamente ao solo através de um fio
metálico. Em seguida, as esferas são postas em contato momentaneamente. Calcule a carga final da
esfera B, em µC.
02 - (UFSC)
A eletricidade estática gerada por atrito é fenômeno comum no cotidiano. Pode ser observada ao
pentearmos o cabelo em um dia seco, ao retirarmos um casaco de lã ou até mesmo ao caminharmos
sobre um tapete. Ela ocorre porque o atrito entre materiais gera desequilíbrio entre o número de prótons
e elétrons de cada material, tornando-os carregados positivamente ou negativamente. Uma maneira de
identificar qual tipo de carga um material adquire quando atritado com outro é consultando uma lista
elaborada experimentalmente, chamada série triboelétrica, como a mostrada abaixo. A lista está
ordenada de tal forma que qualquer material adquire carga positiva quando atritado com os materiais
que o seguem.
Com base na lista triboelétrica, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01.A pele de coelho atritada com teflon ficará carregada positivamente, pois receberá prótons do teflon.
02.Uma vez eletrizados por atrito, vidro e seda quando aproximados irão se atrair.
04.Em processo de eletrização por atrito entre vidro e papel, o vidro adquire carga de + 5 unidades de
carga, então o papel adquire carga de – 5 unidades de carga.
08.Atritar couro e teflon irá produzir mais eletricidade estática do que atritar couro e pele de coelho.
16.Dois bastões de vidro aproximados depois de atritados com pele de gato irão se atrair.
32.Um bastão de madeira atritado com outro bastão de madeira ficará eletrizado.
1
03 - (UECE)
Um condutor elétrico metálico, de formato irregular e isolado está carregado com uma carga positiva
total +Q. Pode-se afirmar corretamente que a carga +Q
a)
b)
c)
d)
é a somatória das cargas dos prótons que compõem o condutor.
está distribuída uniformemente por toda a superfície externa do condutor.
está distribuída uniformemente por todo o condutor, exceto pela sua superfície.
é o saldo do balanço entre as cargas dos prótons e dos elétrons que compõem o condutor.
04 - (UESPI)
Uma pequena esfera condutora A, no vácuo, possui inicialmente carga elétrica Q. Ela é posta em
contato com outra esfera, idêntica a ela porém neutra, e ambas são separadas após o equilíbrio
eletrostático ter sido atingido. Esse procedimento é repetido mais 10 vezes, envolvendo outras 10
esferas idênticas à esfera A, todas inicialmente neutras. Ao final, a carga da esfera A é igual a:
a)
b)
c)
d)
e)
Q/29
Q/210
Q/211
Q/10
Q/11
05 - (MACK SP)
Em um determinado instante, dois corpos de pequenas dimensões estão eletricamente neutros e
localizados no ar. Por certo processo de eletrização, cerca de 5 · 10 13 elétrons “passaram” de um corpo
a outro. Feito isto, ao serem afastados entre si de uma distância de 1,0 cm, haverá entre eles
Dados:
Constante eletrostática do ar Carga elementar
K 0 = 9 ⋅ 109 N ⋅ m 2 / C 2
e = 1,6 ⋅ 10 −19 C
a)
b)
c)
d)
e)
uma repulsão eletrostática mútua, de intensidade 5, 76 kN.
uma repulsão eletrostática mútua, de intensidade 7,2 · 10 5 kN.
uma interação eletrostática mútua desprezível, impossível de ser determinada.
uma atração eletrostática mútua, de intensidade 7,2 · 10 5 kN.
uma atração eletrostática mútua, de intensidade 5, 76 kN.
06 - (UNISA SP)
Duas esferas condutoras e idênticas, cada uma com 100 gramas, estão suspensas por fios isolantes
inextensíveis, de comprimentos iguais a 50 cm e de massas desprezíveis. Certa quantidade de carga
elétrica é transferida às esferas, de modo que elas se repelem 60 cm uma da outra, conforme figura.
Sendo o raio de cada esfera desprezível comparado com a distância que as separam e a aceleração da
gravidade igual a 10 m/s2, a força de repulsão elétrica entre elas, em newtons, é igual a
a)
b)
c)
d)
e)
1,00.
1,25.
0,35.
0,75.
0,25.
2
07 - (UDESC)
Duas partículas eletrizadas idênticas são mantidas fixas, isoladas e distanciadas 1,0 cm entre si. Suas
massas e cargas elétricas são, respectivamente, 3,0 g e 0,67 × 10 −6 C . A razão entre os módulos das
forças eletrostática e gravitacional existentes entre ambas as partículas é:
a)
b)
c)
d)
e)
1,0 x 1013
1,0 x 107
2,0 x 10–6 C/N
1,0 x 1014 C2 /m2
1,0 x 10–12 N
08 - (UFU MG)
Nos vértices A, B e C de um quadrado cuja diagonal mede 3 2 m , estão três cargas elétricas positivas
puntiformes de intensidades Q a = 1 × 10–5C; Qb = 3 × 10–4C e QC = 9 × 10–4C. O valor de K é 9 × 109
N⋅m2/C2.
O valor da força elétrica resultante na carga A é de
a) 12N
b) 3 10 N
c) 9 10 N
d) 0N
09 - (UEFS BA)
Duas esferas condutoras idênticas foram suspensas utilizando-se dois fios isolantes de peso
desprezível. Separando-as, eletrizou-se uma com carga Q, positiva, mantendo a outra neutra. Após o
contato entre elas, foram abandonadas e se equilibraram na posição mostrada na figura.
Considerando-se a constante eletrostática do meio e o módulo da aceleração da gravidade iguais a
9,0×109N⋅m2/C2 e 10,0m/s2, respectivamente, e sabendo-se que a massa de cada esfera é de 0,60g, o
valor da carga Q, em µC, era de, aproximadamente,
a)
b)
c)
d)
e)
1,2
1,7
2,4
3,0
3,6
10 - (UEL PR)
Devido ao balanceamento entre cargas elétricas positivas e negativas nos objetos e seres vivos, não se
observam forças elétricas atrativas ou repulsivas entre eles, em distâncias macroscópicas. Para se ter,
entretanto, uma ideia da intensidade da força gerada pelo desbalanceamento de cargas, considere duas
3
pessoas com mesma altura e peso separadas pela distância de 0,8 m. Supondo que cada uma possui
um excesso de prótons correspondente a 1% de sua massa, a estimativa da intensidade da força elétrica
resultante desse desbalanceamento de cargas e da massa que resultará numa força-peso de igual
intensidade são respectivamente:
Dado: Massa de uma pessoa: m = 70 kg
a)
b)
c)
d)
e)
9×1017 N e 6×103 kg
60×1024 N e 6×1024 kg
9×1023 N e 6×1023 kg
4×1017 N e 4×1016 kg
60×1020 N e 4×1019 kg
11 - (PUC RJ)
Uma carga Q1 = 1,0 × 10–6 C está fixa no ponto x = 0. No instante t = 0 s, em x = 1,0 m se encontra uma
carga Q2 = 2 Q1, em repouso, porém livre para se mover. Considere que o eixo x é a linha que une as
duas cargas.
Dado que a constante k e = 9,0 × 109 N m2/C2, indique a força em Newtons na direção x que a carga Q 2
faz sobre a carga Q1.
a)
b)
c)
d)
e)
18,0 × 10–3.
4,5 × 10–3.
9,0 × 10–3.
–18,0 × 10–3.
–9,0 × 10–3.
12 - (PUC RJ)
Duas cargas pontuais q1 = 3,0 µC e q2 = 6,0 µC são colocadas a uma distância de 1,0 m entre si.
Calcule a distância, em metros, entre a carga q 1 e a posição, situada entre as cargas, onde o campo
elétrico é nulo.
Considere kC = 9×109 Nm2/C2
a)
b)
c)
d)
e)
0,3
0,4
0,5
0,6
2,4
13 - (UDESC)
A carga elétrica de uma partícula com 2,0 g de massa, para que ela permaneça em repouso, quando
colocada em um campo elétrico vertical, com sentido para baixo e intensidade igual a 500 N/C, é:
a)
b)
c)
d)
e)
+ 40 nC
+ 40 µC
+ 40 mC
– 40 µC
– 40 mC
14 - (UFG GO)
Uma carga puntiforme Q gera uma superfície equipotencial de 2,0 V a uma distância de 1,0 m de sua
posição. Tendo em vista o exposto, calcule a distância entre as superfícies equipotenciais que diferem
dessa por 1,0 V.
15 - (UECE)
Qual a energia potencial, em elétron-Volt (eV), adquirida por um próton ao passar de um ponto A, cujo
potencial vale 51 V, para o ponto B, com potencial de 52 V?
a) 1840
4
b) 1
c) 52
d) 51
16 - (FUVEST SP)
A energia potencial elétrica U de duas partículas em função da distância r que as separa está
representada no gráfico da figura abaixo.
Uma das partículas está fixa em uma posição, enquanto a outra se move apenas devido à força elétrica
de interação entre elas. Quando a distância entre as partículas varia de ri = 3 × 10–10 m a rf = 9 × 10–10 m,
a energia cinética da partícula em movimento
a)
b)
c)
d)
e)
diminui 1 × 10–18 J.
aumenta 1 × 10–18 J.
diminui 2 × 10–18 J.
aumenta 2 × 10–18 J.
não se altera.
17 - (FUVEST SP)
Um raio proveniente de uma nuvem transportou para o solo uma carga de 10 C sob uma diferença de
potencial de 100 milhões de volts. A energia liberada por esse raio é
a)
b)
c)
d)
e)
30 MWh.
3 MWh.
300 kWh.
30 kWh.
3 kWh.
Note e adote:
1 J = 3 × 10–7kWh
18 - (UPE)
Considere a Terra como uma esfera condutora, carregada uniformemente, cuja carga total é 6,0 µC, e a
distância entre o centro da Terra e um ponto P na superfície da Lua é de aproximadamente 4 x 10 8 m. A
constante eletrostática no vácuo é de aproximadamente 9 × 109 Nm2/C2. É CORRETO afirmar que a
ordem de grandeza do potencial elétrico nesse ponto P, na superfície da Lua vale, em volts,
a)
b)
c)
d)
e)
10–2
10–3
10–4
10–5
10–12
19 - (MACK SP)
Um aluno, ao estudar Física, encontra no seu livro a seguinte questão: “No vácuo (k = 9.10 9 Nm2/C2),
uma carga puntiforme Q gera, à distância D, um campo elétrico de intensidade 360 N/C e um potencial
elétrico de 180 V, em relação ao infinito”. A partir dessa afirmação, o aluno determinou o valor correto
dessa carga como sendo
5
a)
b)
c)
d)
e)
24 µC
10 µC
30 nC
18 nC
10 nC
20 - (UCS RS)
Em uma experiência com colisões de partículas, um próton, partindo do repouso, foi acelerado por um
campo elétrico, até atingir determinado alvo. Se o próton sofreu essa aceleração por 15 km, antes da
colisão, e se o valor do campo nessa distância era constante e equivalia a 1 x 10 5 N/C, qual o valor da
energia cinética que ele possuía no instante do impacto?
Considere a carga elétrica do próton como 1,6 x 10 –19 C.
a)
b)
c)
d)
e)
1,6 x 10–15J
24 x 10–11 J
15 x 10–07 J
32 x 1005 J
32 x 1010 J
21 - (UFG GO)
Uma esfera de raio 1,8 cm é carregada negativamente no vácuo até alcançar o potencial de 4,0 kV. A
massa total dos elétrons, em kg, que produzem esse potencial, é:
Dados:
k = 9 × 109 Nm2C–2
me = 9 × 10–31 kg
e = 1,6 × 10–19 C
a)
b)
c)
d)
e)
8,1 × 10–22
4,5 × 10–20
8,1 × 10–18
4,5 × 10–18
4,0 × 10–10
22 - (UEFS BA)
No campo elétrico criado por uma esfera eletrizada com carga Q, o potencial varia com a distância ao
centro dessa esfera, conforme o gráfico.
Considerando-se a constante eletrostática do meio igual a 1,0·1010 N·m2/C2, a carga elétrica, em
Coulomb, existente na esfera é igual a
a)
b)
c)
d)
e)
6,0·104
6,0·10–5
6,0·10–6
6,7·10–9
6,7·10–16
23 - (PUCCAMP SP)
6
Um fio de cobre, que apresenta boa condução de eletricidade, tem diâmetro de 3,5 mm e está sendo
percorrido por corrente elétrica de intensidade 4,0 A. Considere que há nesse fio 9,0×1021 elétrons livres
por cm3 e que a carga elétrica de um elétron vale 1,6×10–19 C. A distância percorrida por um desses
elétrons livres, em uma hora, é de aproximadamente, em metros
a)
b)
c)
d)
e)
1,0
10
1,0×102
1,0×103
1,0×104
24 - (FPS PE)
Um circuito elétrico é formado por uma bateria ideal que fornece uma tensão elétrica ou diferença de
potencial (ddp) ε = 9 Volts a um conjunto de três resistores iguais (R = 1000 Ohms) ligados em paralelo,
de acordo com a figura abaixo. Se um amperímetro A for ligado na saída da bateria, o valor da corrente
elétrica i fornecida ao circuito será:
a)
b)
c)
d)
e)
1,7 Ampères
2,7×10–2 Ampères
2,7 Ampères
0,7 Ampère
1,7×10+2 Ampères
25 - (FPS PE)
Três resistores iguais (R = 100 Ohms) estão ligados em série a uma bateria ideal que fornece uma
tensão elétrica ou diferença de potencial (ddp) igual a ε = 12 Volts ao circuito indicado na figura abaixo.
Se um amperímetro A for ligado na saída da bateria, o valor da corrente elétrica i fornecida ao circuito
será de:
a)
b)
c)
d)
e)
1 Ampère
0,1 Ampère
4 Ampères
0,04 Ampère
10 Ampères
26 - (UFGD)
No circuito a seguir, considere R1 = 12 Ω, R2 = 6 Ω e R3 = 6 Ω. A leitura no amperímetro localizado no
ponto C é 0,8 A.
7
Qual é a tensão entre os pontos A e B?
a)
b)
c)
d)
e)
4,8 V
6V
7,2V
9,6 V
12V
27 - (UNIFICADO RJ)
O conjunto de resistores abaixo pode ser utilizado como divisor de tensão em um circuito analógico.
A corrente medida no amperímetro A é de 1,5 mA, e a resistência R vale 1,0 kΩ.
Nessas condições, a tensão da bateria, em volts, é
a)
b)
c)
d)
e)
3
6
12
24
48
TEXTO: 1 - Comum à questão: 28
Se necessário considerar os dados abaixo:
Aceleração da gravidade: 10 m/s2
Densidade da água: 1 g/cm3 = 103 kg/m3
Calor específico da água: 1 cal/g.°C
Carga do elétron = 1,6 x 10–19 C
Massa do elétron = 9 x 10–31 kg
Velocidade da luz no vácuo = 3 x 108 m/s
Constante de Planck = 6,6 x 10–34 J.s
sen 37° = 0,6
cos 37° = 0,8
28 - (UFPE)
8
Considerando que as três cargas da figura estão em equilíbrio, determine qual o valor da carga Q1 em
unidades de 10–9 C. Considere Q3 = –3 × 10–9C.
TEXTO: 2 - Comum às questões: 29, 30
Dados:
Aceleração da gravidade: 10 m/s2
Densidade do mercúrio: 13,6 g/cm3
Pressão atmosférica: 1,0x105 N/m2
Constante eletrostática: k0 = 1/4πε 0 = 9,0x109 N.m2/C2
29 - (UFPE)
O gráfico mostra a dependência do potencial elétrico criado por uma carga pontual, no vácuo, em função
da distância à carga. Determine o valor da carga elétrica. Dê a sua resposta em unidades de 10–9 C.
30 - (UFPE)
Três cargas elétricas, q1 = - 16 µC, q2 = + 1,0 µC e q3 = - 4,0 µC, são mantidas fixas no vácuo e
alinhadas, como mostrado na figura. A distância d = 1,0 cm. Calcule o módulo do campo elétrico
produzido na posição da carga q2, em V/m.
GABARITO:
1) Gab: 49
2) Gab: 14
3) Gab: D
4) Gab: C
5) Gab: E
6) Gab: D
7) Gab: A
8) Gab: B
9
9) Gab: B
10) Gab: B
11) Gab: D
12) Gab: B
13) Gab: D
14) Gab:
≈ 1,33 m
15) Gab: B
16) Gab: D
17) Gab: C
18) Gab: C
19) Gab: E
20) Gab: B
21) Gab: B
22) Gab: C
23) Gab: A
24) Gab: B
25) Gab: D
26) Gab: E
27) Gab: E
28) Gab: Q1 = 12 × 10–9 C
29) Gab: Q = 5 nC
30) Gab: E = 0 V/m
10