Questionário Ondas – Eletrostática 1. (PUC RS

Questionário
Ondas – Eletrostática
-19
1. (PUC RS 2008) A condução de impulsos nervosos
Lembrando-se que a carga de um elétron é 1,6 . 10 C,
através do corpo humano é baseada na sucessiva
é correto afirmar que, após atingido o equilíbrio,
polarização e despolarização das membranas das
14
células nervosas. Nesse processo, a tensão elétrica
A. ( ) 2 . 10 prótons terão passado de A para B.
entre as superfícies interna e externa da membrana de
B. ( ) 1,6 . 10
um neurônio pode variar de -70mV - chamado de
14
C. ( ) 2 . 10 elétrons terão passado de A para B.
potencial de repouso, situação na qual não há
D. ( ) 1,6 . 10
passagem de íons através da membrana, até +30mV -
-19
prótons terão passado de A para B.
-19
elétrons terão passado de A para B.
14
E. ( ) 2 . 10 elétrons terão passado de B para A.
chamado de potencial de ação, em cuja situação há
passagem de íons. A espessura média de uma
-7
4.
(UFPEL
2000)
Na
mitologia
dos
povos
da
membrana deste tipo é da ordem de 1,0 × 10 m. Com
antiguidade, assim como no humor de Luís Fernando
essas informações, pode-se estimar que os módulos
Veríssimo,
do campo elétrico através das membranas dos
manifestações da irritação dos deuses.
os
raios
são
apresentados
como
neurônios, quando não estão conduzindo impulsos
nervosos e quando a condução é máxima, são,
respectivamente, em newton/coulomb,
5
5
-9
-9
A. ( ) 7,0.10 e 3,0.10
B. ( ) 7,0.10 e 3,0.10
5
5
Seus conhecimentos de eletricidade permitem-lhe
8
8
afirmar que ocorrem descargas elétricas entre nuvens e
-6
-6
a Terra quando:
C. ( ) 3,0.10 e 7,0.10
D. ( ) 3,0.10 e 7,0.10
E. ( ) 3,0.10 e 3,0.10
2.
(PUC
MG
2006)
Em
certos
dias
do
ano,
frequentemente tomamos pequenos “choques” ao
fecharmos a porta do carro ou ao cumprimentarmos
um colega com um simples aperto de mãos. Em quais
circunstâncias é mais provável que ocorram essas
A. ( ) o ar se torna condutor porque foi ultrapassado o
valor de sua rigidez dielétrica.
B. ( ) cresce muito a rigidez dielétrica do ar, devido ao
acumulo de cargas elétricas nas nuvens.
C. ( ) se torna nula a diferença de potencial entre as
descargas elétricas?
nuvens e a Terra porque estão carregadas com cargas
A. ( ) Em dias muito quentes e úmidos, porque o ar se
D. ( ) diminui o campo elétrico na região, devido à
de sinais contrários.
torna condutor.
B. ( ) Em dias secos, pois o ar seco é bom isolante e os
corpos se eletrizam mais facilmente.
C. ( ) Em dias frios e chuvosos, pois a água da chuva é
ótima condutora de eletricidade.
D. ( ) A umidade do ar não influi nos fenômenos da
eletrostática, logo essas descargas poderão ocorrer a
eletrização da superfície terrestre por indução.
E. ( ) o valor do campo elétrico na região oscila
fortemente, devido ao acúmulo de cargas elétricas nas
nuvens.
-7
5. (UFSM 2002) Uma partícula com carga de 8 x 10 C
-2
exerce uma força elétrica de módulo 1,6 x 10 N sobre
-7
qualquer momento.
outra partícula com carga de 2 x 10 C. A intensidade
3. (Fatec 2006) Duas pequenas esferas idênticas A e B
segunda partícula é, em N/C,
têm cargas respectivamente QA = -14 . 10
do campo elétrico no ponto onde se encontra a
-6
e QB = 50.
-6
10 C. As duas são colocadas em contato e após
atingido o equilíbrio eletrostático são separadas.
A. ( ) 3,2 x 10
-9
B. ( ) 1,28 x 10
-8
C. ( ) 1,6 x 10
caixas com tampas para guardarem seus pertences
4
dentro de suas caixas, evitando, assim, a bagunça
4
sobre a mesa de estudos. Uma delas comprou uma
D. ( ) 2 x 10
E. ( ) 8 x 10
4
metálica, e a outra, uma caixa de madeira de área e
6. (PUC RS 2001) Leia com atenção a tira do gato
espessura
lateral
diferentes,
para
facilitar
a
Garfield mostrada a seguir e analise as afirmativas que
identificação. Um dia as meninas foram estudar para a
se seguem.
prova de Física e, ao se acomodarem na mesa de
estudos, guardarem seus celulares ligados dentro de
suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu
ligações telefônicas, enquanto os amigos da outra
tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o
celular estava fora da área de cobertura ou desligado.
I - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã,
Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar
adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido
que o material da caixa, cujo telefone celular não
como sendo eletrização por atrito.
recebeu as ligações é de:
II - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã,
A.
adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido
madeira não é um bom condutor de eletricidade.
como sendo eletrização por indução.
B.
III - O estalo e a eventual faísca que Garfield pode
blindagem eletrostática que o metal proporcionava.
provocar, ao encostar em outros corpos, são devidos à
C.
movimentação da carga acumulada no corpo do gato,
metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia.
que flui de seu corpo para os outros corpos.
D.
( ) madeira, e o telefone não funcionava porque a
( ) metal, e o telefone não funcionava devido à
( ) metal, e o telefone não funcionava porque o
( ) metal, e o telefone não funcionava porque a
área lateral da caixa de metal era maior.
Estão certas
E.
A. ( ) I, II e III.
espessura desta caixa era maior que a espessura da
B. ( ) I e II.
caixa de metal.
( ) madeira, e o telefone não funcionava porque a
C. ( ) I e III.
D. ( ) II e III.
9. Considere dois corpos sólidos envolvidos em
E. ( ) apenas I.
processos de eletrização. Um dos fatores que pode ser
observado tanto na eletrização por contato quanto na
7. (W W DE ARAGAO 2015) Durante uma tempestade,
por indução é o fato de que, em ambas:
se um raio atingir um avião seus ocupantes não
a) torna-se necessário manter um contato direto entre
sentirão os efeitos da descarga elétrica. Os elétrons do
os corpos.
raio se distribuem pela superfície externa do avião e os
b) deve-se ter um dos corpos ligado temporariamente
efeitos são neutralizados. O motivo de os passageiros
a um aterramento.
não sentirem choque, nessa situação é:
c) ao fim do processo de eletrização, os corpos
A.
adquirem cargas elétricas de sinais opostos.
( ) O avião é revestido com material isolante, que
não distribui cargas elétricas.
d) um dos corpos deve, inicialmente, estar carregado
B.
eletricamente.
( ) O avião voa em alta velocidade, fazendo os
elétrons escaparem de sua superfície.
e) para ocorrer, os corpos devem ser bons condutores
C.
elétricos.
( ) O avião possui um aparelho que torna seu
campo elétrico interno maior que o externo.
D.
( ) O avião é revestido de material condutor, que
10. Uma pequena esfera condutora está suspensa por
distribui as cargas elétricas.
um fio isolante. Um bastão de vidro é aproximado da
E.
esfera e verifica-se que ela é atraída. São feitas as
( ) O avião é um condutor em equilíbrio, onde
ocorre a “Blindagem Eletrostática”.
seguintes afirmações:
8. (ENEM MEC) Duas irmãs que dividem o mesmo
I. O bastão e a esfera estão eletrizados com cargas de
quarto de estudos combinaram de comprar duas
sinais opostos.
II. O bastão está eletrizado, mas a esfera está neutra.
III. O bastão está neutro, mas a esfera está eletrizada.
6. (ITA – SP) Um relógio de pêndulo de segundo está
atrasando 5 minutos por dia; então:
Pode estar correto o que se afirma em:
a. O pêndulo executa 300 oscilações a menos num
a) I, somente.
dia porque o seu período é ligeiramente maior
b) I e II, somente.
que um segundo.
c) I e III, somente.
b. O período do pêndulo é um pouco menor que
d) II e III, somente.
um segundo.
e) I, II e III.
c. O pêndulo dá 6 400 oscilações completas em 23
h 55 min.
11. Um aluno tem 4 esferas idênticas, pequenas e
d. Para ficar certo, o comprimento do pêndulo
condutoras (A, B, C e D), carregadas com cargas
deste relógio deve ser aumentado ligeiramente.
respectivamente iguais a –2Q, 4Q, 3Q e 6Q. A esfera A
e. Nenhuma das afirmações é verdadeira.
é colocada em contato com a esfera B e a seguir com
as esferas C e D. Ao final do processo a esfera A estará
carregada com carga equivalente a
a) 3Q
b) 4Q
c) Q/2
7. (UnB-DF) A figura mostra um sistema ideal massamola apoiado sobre uma superfície horizontal sem
atrito. O corpo de massa m é deslocado desde a
posição de equilíbrio (posição O) até a posição - A e
em seguida abandonado.
d) 8Q
e) 5,5Q
4. Duas esferas metálicas idênticas, separadas pela
distância d, estão eletrizadas com cargas elétricas Q e 5Q. Essas esferas são colocadas em contato e em
seguida separadas de uma distância 2d. A força de
interação eletrostática entre as esferas, antes do
contato, tem módulo F1 e, após o contato, tem
módulo F2. A relação F1/F2 é:
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
5. (W W DE ARAGAO – 14) Analise a tirinha abaixo.
Julgue os itens abaixo dando como resposta a soma
dos números correspondentes às proposições corretas.
(01) A energia mecânica do corpo no ponto +A é maior
que a energia no ponto - A.
(02) A energia mecânica do corpo no ponto + A/2 é
50% potencial e 50% cinética.
(04) A energia mecânica do corpo, ao passar pela
posição de equilíbrio, é menor que a energia no ponto
+A ou - A.
(08) A energia cinética do corpo no ponto – A/2 é
menor que a energia cinética no ponto +A/2.
(16) A energia mecânica do corpo nos pontos + A e - A
é exclusivamente potencial.
(32) A energia mecânica do corpo, ao passar pela
posição de equilíbrio, é exclusivamente cinética.
8. (Unicamp – SP) O sistema GPS ("Global Positioning
System") consiste em um conjunto de satélites em
órbita em torno da Terra que transmitem sinais
eletromagnéticos
para
receptores
na
superfície
terrestre. A velocidade de propagação dos sinais é de
300.000 km/s. Para que o sistema funcione bem, a
absorção atmosférica desse sinal eletromagnético deve
ser pequena. A figura a seguir mostra a porcentagem
de radiação eletromagnética absorvida pela atmosfera
em função do comprimento de onda
A partir dos conhecimentos adquiridos sobre as
ondas e seus tipos, o menino conseguirá tocar a
bola? Justifique.
meio da Mecânica Quântica. Uma descrição bastante
simples do átomo foi proposta pelo físico dinamarquês
Niels Bohr (1885 – 1962) em 1913. Segundo esse
modelo, os elétrons se movem em torno do núcleo,
sob ação da força de Coulomb, em órbitas circulares e
estáveis. Utilizando
os dados abaixo,
calcule a
velocidade linear aproximada do elétron no átomo de
hidrogênio, que é formado de um elétron e um próton.
Dados:
A freqüência do sinal GPS é igual a 1.500 MHz.
Qual o comprimento de onda correspondente?
Qual a porcentagem de absorção do sinal pela
atmosfera?
R = 5. 10
-11
m é o raio da órbita; m = 9,1. 10
massa do elétron; e = 1,6. 10
em módulo; k = 9. 10
9
-19
-31
kg é a
C é a carga do elétron
N. m²/C² é a constante
eletrostática do vácuo.
3
a) v = 7. 10 m/s
1
9. (UFES – ES) Os morcegos emitem ultrassons
(movimento vibratório, cuja freqüência é superior a
20.000 Hz). Considere-se que o menor comprimento de
-3
onda emitido por um morcego é de 3,4 x 10 m.
b) v = 7,1. 10 m/s
8
c) v = 3. 10 m/s
12
d) v = 5. 10 m/s
6
e) v = √5 . 10 m/s
12. Duas cargas elétricas pontuais, de mesmo valor e
com sinais opostos, se encontram em dois vértices de
um triângulo equilátero. No ponto médio desses dois
vértices, o módulo do campo elétrico resultante devido
as duas cargas vale E. Qual é o valor do módulo do
campo elétrico no terceiro vértice do triângulo?
Supondo-se que a velocidade do som no ar é de
340 m/s, determine a frequência mais alta que um
morcego emite.
10. Considere três partículas igualmente eletrizadas,
cada uma com carga elétrica Q e fixas nos pontos A, B
e C. Entre A e B a força eletrostática de repulsão tem
-2
intensidade 8,0. 10 N. Qual é a intensidade da força
eletrostática resultante das ações de A e C sobre B?
-2
a) 6. 10 N
-2
b) 5. 10 N
-2
c) 4. 10 N
-2
d) 3. 10 N
-2
e) 2. 10 N
11. A estrutura interna do átomo só foi explicada
adequadamente com o advento da Física Moderna por
a)
E
b)
E
c)
E
d)
E
e)
E
2
3
4
6
8
13. (W W DE ARAGAO – 12) Recentes estudos
comprovam que a temperatura do planeta Terra está
diretamente relacionada com a emissão de CO2 na
atmosfera. Dessa forma, continuando a liberação
desordenada desse gás ao meio ambiente, o aumento
da temperatura do planeta será exponencial. Os gases
emitidos pelas fábricas, veículos automotores,
combustão de fósseis, animais etc, ficam retidos na
atmosfera, formando uma grande e espessa nuvem de
poluentes. O calor incidente na superfície da Terra não
escapa para o espaço, ocasionando assim o Efeito
Estufa. Na superfície terrestre as ondas de calor sofrem
um fenômeno conhecido como:
a. Reflexão
b. Refração
c. Absorção
d. Irradiação
e. Insolação
Terra. Entretanto sabemos que é possível transmitir
ondas de rádio entre essas localidades devido à
ionosfera. Com a ajuda da ionosfera, a transmissão de
ondas planas entre o litoral do Brasil e a região
amazônica é possível por meio da:
a.
b.
c.
d.
e.
14. (Unifesp – SP) O eletrocardiograma é um dos
exames mais comuns da prática cardiológica. Criado no
início do século XX, é utilizado para analisar o
funcionamento do coração em função das correntes
elétricas que nele circulam. Uma pena ou caneta
registra
a
atividade
elétrica
do
coração,
movimentando-se transversalmente ao movimento de
uma fita de papel milimetrado, que se desloca em
movimento uniforme com velocidade de 25 mm/s. A
figura
mostra
parte
de
uma
fita
de
um
eletrocardiograma.
Reflexão
Difração
Interferência
Refração
Polarização
17. (UEPA – PA) O Sistema de Vigilância da Amazônia
(SIVAM) foi proposto para zelar pela Amazônia Legal,
sua estrutura tecnológica, e obter informações, usando
o
RADAR
como
um
dos
principais
recursos
tecnológicos. O monitoramento do tráfego aéreo e das
condições meteorológicas são objetivos do SIVAM. O
radar
consiste
em
antena
que
emite
pulsos
eletromagnéticos a serem refletidos pelo alvo (Figura
1). Cessada a emissão, a antena passa a funcionar
como receptor dos pulsos refletidos até que, após
determinado intervalo de tempo, emite novo pulso. A
Sabendo-se que a cada pico maior está associada uma
contração do coração, a frequencia cardíaca dessa
pessoa, em batimentos por minuto, é:
a.
60
b.
75
c.
80
d.
95
e.
100
15. (UFOP MG 2010) Em um terremoto, são geradas
ondas S (transversais) e P (longitudinais) que se
propagam a partir do foco do terremoto. As ondas S se
deslocam através da Terra mais lentamente do que as
ondas P. Sendo a velocidade das ondas S da ordem de
3 km/s e a das ondas P da ordem de 5 km/s através do
granito, um sismógrafo registra as ondas P e S de um
terremoto. As primeiras ondas P chegam 2,0 minutos
antes das primeiras ondas S. Se as ondas se
propagaram em linha reta, a que distância ocorreu o
terremoto?
16. (ENEM – MEC) As ondas eletromagnéticas, como a
luz visível e as ondas de rádio, viajam em linha reta em
um meio homogêneo. Então, as ondas de rádio
emitidas na região litorânea do Brasil não alcançariam
a região amazônica do Brasil por causa da curvatura da
Figura 2 ilustra dois pulsos emitidos, consecutivos,
separados por um intervalo de tempo (T). Cada pulso
possui uma freqüência característica (f) que determina
o menor tamanho do alvo detectável pelo radar.
a.
b.
Considerando que um radar seja projetado
para alcançar alvos até 150 km de distância,
determine o intervalo de tempo T.
Considere que o menor tamanho detectável
pelo radar é da ordem de λ/3, sendo λ o
comprimento de onda do sinal em cada pulso
indicado na Figura 2. Calcule a frequência
característica, f, do sinal em um pulso para que
o menor alvo detectável seja de 1 m.
18. (UEL – PR) A partícula de massa m, presa à
extremidade de uma mola, oscila num plano horizontal
de atrito desprezível, em trajetória retilínea em torno
do ponto de equilíbrio, O. O movimento é harmônico
simples, de amplitude x.
Considere as afirmações:
I. O período do movimento independe de m.
II. A energia mecânica do sistema, em qualquer
ponto da trajetória é constante.
III. A energia cinética é máxima no ponto O.
É correto afirmar que SOMENTE
a. I é correta.
b. II é correta.
c. III é correta.
d. I e II são corretas.
e. II e III são corretas.
19. (W W DE ARAGAO – 14) FENÔMENOS FÍSICOS NA
ATMOSFERA
Durante uma tempestade em regiões de clima
seco, podem ser notadas a ocorrência de raios,
relâmpagos e trovões, fenômenos físicos
obsevados na atmosfera. Uma nuvem é dita
carregada quando tem excesso de partículas
elétricas em seu interior. A alta densidade de
cargas na nuvem faz com que as partículas sejam
atraídas fortemente pelo solo, que contem
partículas eletrizadas com cargas opostas às da
nuvem. As eletropartículas são transmisidas
através da descarga elétrica conhecida por raio.
Durante a passagem da descarga pelo ar, que
dura em média 0,5 segundo, o ar é ionizado e
emite um flash luminoso, conhecido por
relâmpago. O aquecimento imediato do ar devido
à passagem da corrente elétrica, faz com que os
gases da atmosfera sofram expansão volumétrica,
onde ouve-se um estrodo, chamado de trovão.
O fato de o relâmpago ser percebido antes do
trovão indica que:
a. O som se propaga no ar.
b. O som se propaga no ar com velocidade
maior que a da luz.
c. A velocidade da luz no ar é maior que a
velocidade do som.
d. A luz não se propaga no ar.
e. A luz do relâmpago é muito intensa
comparada à intensidade do som.
20. (UFRJ) Antenas de recepção ou de transmissão de
ondas eletromagnéticas eficientes tem a dimensão da
ordem dos comprimentos de ondas recebidas ou
emitidas. Sabendo-se que a frequencia de um celular é
de 6,0. 10
8
Hz, calcule o comprimento das ondas
antenas de uma estação repetidora.