Lista 1 - Canal Física

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Conteúdo (aulas 1 a 5): CARGA ELÉTRICA; PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO POR ATRITO E POR CONTATO;
ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO; FORÇA ELÉTRICA (LEI DE COULOMB) e CAMPO ELÉTRICO.
 YT nos exercícios indica que você os encontra RESOLVIDOS nos vídeos de MENU no Canal Física do YOUTUBE!!!
Aula 1 – CARGA ELÉTRICA
1. (YT) (UEL) Uma partícula está eletrizada positivamente com uma carga elétrica de 4,0 × 10-15C. Como o módulo da
carga do elétron é 1,6 × 10-19 C, essa partícula:
a) ganhou 2,5 x 104 elétrons.
b) perdeu 2,5 x 104 elétrons.
c) ganhou 4,0 x 104 elétrons.
d) perdeu 6,4 x 104 elétrons.
e) ganhou 6,4 x 104 elétrons.
2. (YT) (Fgv) Deseja-se eletrizar um objeto metálico, inicialmente neutro, pelos processos de eletrização conhecidos, e
obter uma quantidade de carga negativa de 3,2 μC. Sabendo-se que a carga elementar vale 1,6  1019 C, para se
conseguir a eletrização desejada será preciso
a) retirar do objeto 20 trilhões de prótons.
b) retirar do objeto 20 trilhões de elétrons.
c) acrescentar ao objeto 20 trilhões de elétrons.
d) acrescentar ao objeto cerca de 51 trilhões de elétrons.
e) retirar do objeto cerca de 51 trilhões de prótons.
3. (YT) (Pucmg) Em uma experiência de laboratório, constatou-se que um corpo de prova estava eletricamente carregado
com uma carga cujo módulo era de 7,2x10-19C. Considerando-se que a carga do elétron é 1,6 x 10-19C, pode-se afirmar
que:
a) o corpo está carregado positivamente.
b) a medida está indicando a carga de vários prótons.
c) a medida está errada e não merece confiança.
d) o corpo está carregado negativamente.
4. (YT) (Unifor) Sabemos que eletrostática é a parte da Física responsável pelo estudo das cargas elétricas em repouso. A
história nos conta que grandes cientistas como Tales de Mileto conseguiram verificar a existência das cargas elétricas.
Analise as afirmações abaixo acerca do assunto.
I. Um corpo é chamado neutro quando é desprovido de cargas elétricas.
II. A eletrostática é descrita pela conservação de cargas elétricas, a qual assegura que em um sistema isolado, a soma de
todas as cargas existentes será sempre constante.
III. A carga elétrica elementar é a menor quantidade de carga encontrada na natureza
IV. No processo de eletrização por atrito, a eletrização não depende da natureza do material.
É CORRETO apenas o que se afirma em:
a) I e II
b) III e IV
c) I e IV
d) II e III
e) II e IV
5. (YT) (UNESP) De acordo com o modelo atômico atual, os prótons e nêutrons não são mais considerados partículas
elementares. Eles seriam formados de três partículas ainda menores, os quarks. Admite-se a existência de 12 quarks na
natureza, mas só dois tipos formam os prótons e nêutrons, o quark up (u), de carga elétrica positiva, igual a 2/3 do valor
da carga do elétron, e o quark down (d), de carga elétrica negativa, igual a 1/3 do valor da carga do elétron. A partir
dessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a composição do próton e do nêutron.
(I) Próton.
(II) Nêutron.
a) (I) d, d, d, (II) u, u, u.
b) (I) d, d, u, (II) u, u, d.
c) (I) d, u, u, (II) u, d, d.
d) (I) u, u, u, (II) d, d, d.
e) (I) d, d, d, (II) d, d, d.
6. (Ufsm 2002) Considere as seguintes afirmativas:
I. Um corpo não-eletrizado possui um número de prótons igual ao número de elétrons.
II. Se um corpo não-eletrizado perde elétrons, passa a estar positivamente eletrizado e, se ganha elétrons, negativamente
eletrizado.
III. Isolantes ou dielétricos são substâncias que não podem ser eletrizadas.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I e II.
b) apenas II.
c) apenas III.
d) apenas I e III.
e) I, II e III.
7. (Uerj 2000) Prótons e nêutrons são constituídos de partículas chamadas quarks: os quarks u e d. O próton é formado
de 2 quarks do tipo u e 1 quark do tipo d, enquanto o nêutron é formado de 2 quarks do tipo d e 1 do tipo u.
Se a carga elétrica do próton é igual a 1 unidade de carga e a do nêutron igual a zero, as cargas de u e d valem,
respectivamente:
a) 2/3 e 1/3
b) -2/3 e 1/3
c) -2/3 e -1/3
d) 2/3 e -1/3
Aula 2 – PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
8. (YT) (UEL) Um bastão isolante é atritado com tecido e ambos ficam eletrizados. É correto afirmar que o bastão pode ter:
a) ganhado prótons e o tecido ganhado elétrons.
b) perdido elétrons e o tecido ganhado prótons.
c) perdido prótons e o tecido ganhado elétrons.
d) perdido elétrons e o tecido ganhado elétrons.
e) perdido prótons e o tecido ganhado prótons.
9. (YT) (FATEC) Três pequenas esferas condutoras idênticas A, B e C estão eletrizadas com cargas Q, 3Q e -2Q,
respectivamente. Coloca-se A em contato com B e, em seguida, B em contato com C. Após esses contatos, admitindo-se
que não há perda de cargas para o ambiente, as cargas das esferas A, B e C são, respectivamente,
a) Q, Q e Q.
b) Q, 2Q e zero.
c) Q, -Q e -Q.
d) 2Q, -Q e -Q.
e) 2Q, zero e zero.
10. (YT) (FATEC) Duas pequenas esferas idênticas A e B tem cargas respectivamente Q A = -14.10-6C e QB = 50.10-6C. As
duas são colocadas em contato e após atingir o equilíbrio eletrostático são separadas.
Lembrando-se que a carga de um elétron é 1,6 .10-19C, é correto afirmar que, após atingido o equilíbrio,
a) 2. 1014 prótons terão passado de A para B.
b) 1,6. 10-19 prótons terão passado de A para B.
c) 2.1014 elétrons terão passado de A para B.
d) 1,6. 10-19 elétrons terão passado de A para B.
e) 2.1014 elétrons terão passado de B para A.
11. (YT) (FATEC) Analise as afirmações abaixo:
I.
Todo objeto que tem grande quantidade de elétrons está eletrizado negativamente.
II.
Eletrizando-se por atrito dois objetos neutros obtêm-se, ao final deste processo de eletrização, dois objetos
eletrizados com carga de mesmo sinal.
III.
Encostando-se um objeto A, eletrizado negativamente, em um pequeno objeto B, neutro, após algum tempo o
objeto A ficará neutro.
Deve-se concluir, da análise dessas afirmações, que
a) apenas I é correta.
b) apenas II é correta.
c) apenas II e III são corretas.
d) I, II e III são corretas.
e) não há nenhuma correta.
12. (YT) (FUVEST) 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
sequência 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, M 3 é afastada até retornar à
sua posição inicial.
Após essas duas operações, as cargas nas esferas serão cerca de
a)
b)
c)
d)
e)
M1
Q/2
Q/2
2Q/3
3Q/4
Q
M2
Q/4
3Q/4
2Q/3
Q/2
zero
M3
Q/4
3Q/4
2Q/3
3Q/4
Q
13. (PUC – SP)Três esferas condutoras de raio R, 3R e 5R e eletrizadas, respectivamente, com quantidade de cargas
iguais a -15C, -30C e +13C estão muito afastadas entre si. As esferas são então interligadas por fios metálicos de
capacitância desprezível até que o sistema atinge completo equilíbrio. Nessa situação, determine o valor da quantidade de
carga, em microcoulombs, da esfera de raio 3R.
14. (FUVEST) Uma esfera condutora A, de peso P, eletrizada positivamente, é presa por um fio isolante que passa por uma
roldana. A esfera A se aproxima, com velocidade constante, de uma esfera B, idêntica à anterior, mas neutra e isolada. A
esfera A toca em B e, em seguida, é puxada para cima, com velocidade também constante.
Quando A passa pelo ponto M a tração no fio é T 1 na descida e T2 na subida. Podemos afirmar que:
a) T1 < T2 < P
b) T1 < P < T2
c) T2 < T1 < P
d) T2 < P < T1
e) P < T1 < T2
Aula 3 – ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO
15. (YT) Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada abaixo e analise as afirmativas que se seguem.
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 da carga acumulada no corpo do gato, que flui de seu corpo para os outros corpos.
Estão certas
a) I, II e III.
b) I e II.
c) I e III.
d) II e III.
e) apenas I.
16. (YT) (FUVEST) Aproximando-se uma barra eletrizada de duas esferas condutoras, inicialmente descarregadas e
encostadas uma na outra, observa-se a distribuição de cargas esquematizada na figura 1, a seguir.
Em seguida, sem tirar do lugar a barra eletrizada, afasta-se um pouco uma esfera da outra. Finalmente, sem mexer mais
nas esferas, move-se a barra, levando-a para muito longe das esferas. Nessa situação final, a alternativa que melhor
representa a distribuição de cargas nas duas esferas é:
17. (YT) (UEL) Na figura abaixo, está representado um eletroscópio de lâminas eletrizado. Um eletroscópio, nessas
condições, fica com suas lâminas móveis separadas devido à repulsão eletrostática. Como é sabido, o eletroscópio é um
detector de cargas. Ele é constituído por condutores de eletricidade, e uma parte desses condutores é envolvida por um
isolante. O que ocorre ao se aproximar da cabeça do eletroscópio eletrizado um bastão eletrizado de mesma carga que a
desse eletroscópio?
a)
As lâminas do eletroscópio permanecerão
como estão, pois o aparelho já se encontra
eletrizado.
b)
As lâminas do eletroscópio se
aproximarão, pois o bastão eletrizado atrairá as
cargas de sinal oposto.
c)
As lâminas do eletroscópio se
aproximarão, pois as cargas do bastão eletrizado
serão repelidas pelas cargas do aparelho.
d)
As lâminas do eletroscópio irão se separar
mais, pois as cargas distribuídas pela cabeça e
lâminas vão se concentrar mais nestas últimas.
e)
As lâminas do eletroscópio permanecerão
como estão, pois as cargas do bastão eletrizado
serão repelidas pelas cargas do aparelho.
18. (YT) (PUC-MG) Dispõe-se de duas esferas metálicas, iguais e inicialmente descarregadas, montadas sobre
pés isolantes e de um bastão de ebonite, carregado negativamente. Os itens de I a IV podem ser colocados
numa ordem que descreva uma experiência em que as esferas sejam carregadas por indução.
I.
Aproximar o bastão de uma das esferas.
II.
Colocar as esferas em contato.
III.
Separar as esferas.
IV.
Afastar o bastão.
Qual é a opção que ordena de maneira ADEQUADA as operações?
a) II, I, III, IV
b) II, I, IV, III
c) I, III, IV, II
d) IV, II, III, I
19. (YT) (FUVEST) Quando se aproxima um bastão B, eletrizado positivamente, de uma esfera metálica, isolada
e inicialmente descarregada, observa-se a distribuição de cargas representada na Figura 1.
Mantendo o bastão na mesma posição, a esfera é conectada à terra por um fio condutor que pode ser ligado a
um dos pontos P, R ou S da superfície da esfera. Indicando por () o sentido do fluxo transitório (  ) de
elétrons (se houver) e por (+), (-) ou (0) o sinal da carga final (Q) da esfera, o esquema que representa  e Q
é:
20. (UFMG) Em uma aula, o Prof. Antônio apresenta uma montagem com dois anéis dependurados, como
representado na figura ao lado. Um dos anéis é de plástico - material isolante - e o outro é de cobre - material
condutor.
Inicialmente, o Prof. Antônio aproxima um bastão eletricamente carregado, primeiro, do anel de plástico e,
depois, do anel de cobre. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que
a) os dois anéis se aproximam do bastão.
b) o anel de plástico não se movimenta e o de cobre se afasta do bastão.
c) os dois anéis se afastam do bastão.
d) o anel de plástico não se movimenta e o de cobre se aproxima do bastão.
21. (UFMG) Aproximando-se um pente de um pedacinho de papel, observa-se que não há força entre eles. No
entanto, ao se passar o pente no cabelo e, em seguida, aproximá-lo do pedacinho de papel, este será traído
pelo pente.
Sejam Fpente e Fpapel os módulos das forças eletrostáticas que atuam, respectivamente, sobre o pente e sobre o
papel.
Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que
a) o pente e o papel têm cargas de sinais opostos e Fpente = Fpapel.
b) o pente e o papel têm cargas de sinais opostos e Fpente > Fpapel.
c) o pente está eletricamente carregado, o papel está eletricamente neutro e Fpente = Fpapel.
d) o pente está eletricamente carregado, o papel está eletricamente neutro e F pente > Fpapel.
Aula 4 – FORÇA ELÉTRICA – LEI DE COULOMB
22. (YT) (FAZU) Um condutor A, eletrizado com carga positiva, atrai um condutor B localizado a uma certa
distância de A, conforme ilustra a figura.
Podemos afirmar que o condutor B:
a) está carregado com carga positiva.
b) está carregado com carga negativa.
c) está neutro.
d) pode estar neutro.
e) faltam dados para analisar.
23. (YT) (MACK) No vácuo (k0 = 9.109 Nm2/C2), são colocadas duas cargas elétricas puntiformes de 2.10 -6C e
5.10-6C, distante 50 cm uma da outra. A força de repulsão entre essas duas cargas tem intensidade:
a) 63.10-3 N
b) 126.10-3 N
c) 450.10-3 N
d) 360.10-3 N
e) 180.10-3 N
24. (YT) (FEI) As cargas Q1 = 9C e Q3 = 25C estão fixas nos pontos A e B. Sabe-se que a carga Q2 = 2C
está em equilíbrio sob a ação de forças elétricas somente na posição indicada. Nestas condições:
a) x = 1 cm
b) x = 2 cm
c) x = 3 cm
d) x = 4 cm
e) x = 5 cm
25. (YT) (UNESP) Dois corpos pontuais em repouso, separados por certa distância e carregados eletricamente
com cargas de sinais iguais, repelem-se de acordo com a Lei de Coulomb.
a) Se a quantidade de carga de um dos corpos for triplicada, a força de repulsão elétrica permanecerá
constante, aumentará (quantas vezes?) ou diminuirá (quantas vezes?)?
b) Se forem mantidas as cargas iniciais, mas a distância entre os corpos for duplicada, a força de repulsão
elétrica permanecerá constante, aumentará (quantas vezes?) ou diminuirá (quantas vezes?)?
26. (YT) (Unicamp) Em 2012 foi comemorado o centenário da descoberta dos raios cósmicos, que são
partículas provenientes do espaço.
a) Os neutrinos são partículas que atingem a Terra, provenientes em sua maioria do Sol. Sabendo-se que a
distância do Sol à Terra é igual a 1,5  1011 m , e considerando a velocidade dos neutrinos igual a 3,0  108
m/s , calcule o tempo de viagem de um neutrino solar até a Terra.
b) As partículas ionizam o ar e um instrumento usado para medir esta ionização é o eletroscópio. Ele consiste
em duas hastes metálicas que se repelem quando carregadas. De forma simplificada, as hastes podem ser
tratadas como dois pêndulos simples de mesma massa m e mesma carga q localizadas nas suas
extremidades. O módulo da força elétrica entre as cargas é dado por Fe  k
q2
d2
, sendo k = 9  109 N m2/C2.
Para a situação ilustrada na figura abaixo, qual é a carga q, se m = 0,004 g?
27. (UNESP) A força elétrica entre duas pequenas partículas carregadas foi medida, em função da distância d
entre elas, em dois meios diferentes, no vácuo e no interior de um líquido isolante. Assinale a alternativa que
melhor representa o módulo da força medida no vácuo (F 0), comparada com o módulo da força medida no
líquido (FL), em função da distância d.
28. (FUVEST) Duas barras isolantes, A e B, iguais, colocadas sobre uma mesa, têm em suas extremidades,
esferas com cargas elétricas de módulos iguais e sinais opostos. A barra A é fixa, mas a barra B pode girar
livremente em torno de seu centro O, que permanece fixo. Nas situações I e II, a barra B foi colocada em
equilíbrio, em posições opostas. Para cada uma dessas duas situações, o equilíbrio da barra B pode ser
considerado como sendo, respectivamente,
SITUAÇÕES DE EQUILÍBRIO
(após o sistema ser levemente deslocado de sua posição inicial)
Estável = tende a retornar ao equilíbrio inicial
Instável = tende a afastar-se do equilíbrio inicial
Indiferente = permanece em equilíbrio na nova posição
a) indiferente e instável.
b) instável e instável.
c) estável e indiferente.
d) estável e estável.
e) estável e instável.
Aula 5 – CAMPO ELÉTRICO
29. (YT) (MACK) Uma carga elétrica puntiforme com carga de 4,0C é colocada em um ponto P do vácuo, e
fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 1,2N. O campo elétrico nesse ponto P tem intensidade de:
a) 3,0×105 N/C
b) 2,4×105 N/C
c) 1,2×105 N/C
d) 4,0×10-6 N/C
e) 4,8×10-6 N/C
30. (YT) (FAAP) Sabendo-se que o vetor campo-elétrico no ponto A é nulo, a relação entre d1 e d2 é:
a) d1 / d2 = 4
b) d1 / d2 = 2
c) d1 / d2 = 1
d) d1 / d2 = 1/2
e) d1 / d2 = 1/4
31. (YT) (UFMG) Um ponto P está situado à mesma distância de duas cargas, uma positiva e outra negativa,
de mesmo módulo. A opção que representa corretamente a direção e o sentido do campo elétrico criado por
essas cargas, no ponto P, é:
32. (YT) (UNESP) A figura representa uma carga elétrica pontual positiva no ponto P e o vetor campo elétrico no
ponto 1, devido a essa carga.
No ponto 2, a melhor representação para o vetor campo elétrico, devido à mesma carga em P, será:
33. (YT) (UFPE) Duas cargas puntiformes no vácuo, de mesmo valor Q = 125 C e de sinais opostos, geram
campos elétricos no ponto P (vide figura). Qual o módulo do campo elétrico resultante, em P, em unidades de
107 N/C?
3 cm
-Q
3 cm
P
4 cm
+Q
34. (FUVEST) O campo gerado por uma carga puntiforme em repouso tem, nos pontos A e B, as direções e
sentidos indicados pelas flechas na figura a seguir. O módulo do campo elétrico no ponto B vale 24V/m. O
módulo do campo elétrico no ponto P da figura vale, em volt por metro:
a) 3.
b) 4.
c) 3
d) 6.
e) 12
2
35. (FUVEST) Duas pequenas esferas, com cargas elétricas iguais, ligadas por uma barra isolante, são
inicialmente colocadas como descrito na situação I. Em seguida, aproxima-se uma das esferas de P,
reduzindo-se à metade sua distância até esse ponto, ao mesmo tempo em que se duplica a distância entre a
outra esfera e P, como na situação II.
O campo elétrico em P, no plano que contém o centro das duas esferas, possui, nas duas situações
indicadas,
a) mesma direção e intensidade.
b) direções diferentes e mesma intensidade.
c) mesma direção e maior intensidade em I.
d) direções diferentes e maior intensidade em I.
e) direções diferentes e maior intensidade em II.
GABARITO:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
B
C
C
D
C
A
D
D
E
C
E
B
Q’3 = - 32C/3
D
C
A
D
A
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
E
A
C
D
D
C
a) A força aumentará três vezes
b) A força diminuirá quatro vezes
a) ∆t = 500s
b) q = 2nC
D
E
A
B
D
C
ER = 54.107 N/C
D
B