Aluno(a) _____________________________________________________________________ PROFª (CABECINHA) FÍSICA EXERCICIOS DE APLICAÇÃO 1) Um corpo inicialmente neutro é eletrizado com carga Q 32 C . Este corpo ganhou ou perdeu elétrons? Quantos portadores de carga foram transferidos? 2) Dispõe-se de três esferas metálicas, idênticas e isoladas umas das outras. Duas delas (A e B) estão eletrizadas com cargas iguais a Q e a terceira (C) está neutra. Coloca-se em contato C com A e, a seguir, C com B. Determine, nessas condições, as cargas elétricas das três esferas. 3) Duas cargas elétricas puntiformes positivas e iguais a Q estão situadas no vácuo a 2m de distância. Sabe-se que a força de repulsão mútua tem intensidade de 0,1N . Calcule Q. Dado k 0 9.10 9 Nm 2 / C 2 . 4) Duas pequenas esferas idênticas, eletrizadas positivamente com carga Q e 3Q, são colocadas a uma distância d, no vácuo, originando-se entre elas uma força de intensidade F. A seguir, as esferas são postas em contato e afastadas a uma distância 2d. Determine, em função de F, a nova intensidade da força de repulsão. 5) Duas cargas puntiforme q1 1C e q2 4C estão fixas nos pontos A e B e separadas pelas distâncias d 30cm no vácuo. Sendo a constante k 0 9.10 9 Nm 2 / C 2 , eletrostática do vácuo determine: a)a intensidade da força elétrica de repulsão; b)a intensidade da força elétrica resultante sobre uma terceira carga q3 2C , colocada no ponto médio do segmento AB; c)a posição em que q 3 deve ser colocada para ficar em equilíbrio sob a ação de forças elétricas somente. EXERCICIOS DE VESTIBULARES ELETRICIDADE a)18,0 10–3. c)9,0 10–3. e)–9,0 10–3. LISTA n° 01 b)4,5 10–3. d)–18,0 10–3. 02 - (MACK SP) Duas cargas elétricas puntiformes, quando separadas pela distância D, se repelem com uma força de intensidade F. Afastando-se essas cargas, de forma a duplicar a distância entre elas, a intensidade da força de repulsão será igual a a) d) 2 F F 4 b)2F e) c) F 2 F 8 03 - (FEPECS DF) Três cargas de valores Q, q e Q estão alinhadas como mostra a figura abaixo. A distância entre as extremidades, onde se encontram cargas Q, é D, e a carga q se encontra no ponto médio desse segmento. Para que as resultantes das forças eletrostáticas em cada carga seja nula, o valor da carga q deve ser: a)Q/4; d)–4Q; b)4Q; e)–Q/2. c)–Q/4; 04 - (PUC RJ) O que acontece com a força entre duas cargas elétricas (+Q) e (–q) colocadas a uma distância (d) se mudarmos a carga (+Q) por (+4Q), a carga (–q) por (+3q) e a distância (d) por (2d)? a)Mantém seu módulo e passa a ser atrativa. b)Mantém seu módulo e passa a ser repulsiva. c)Tem seu módulo dobrado e passa a ser repulsiva. d)Tem seu módulo triplicado e passa a ser repulsiva. e)Tem seu módulo triplicado e passa a ser atrativa. 01 - (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 ke = 9,0 109 N m2/C2, indique a força em Newtons na direção x que a 05 - (UESPI) Três pequenas esferas idênticas e carga Q2 faz sobre a carga Q1. de raios desprezíveis, carregadas positivamente com carga Q, cada uma, encontram-se em www.prevestibularatomico.com.br AV ANHANGUERA N° 4389 CENTRO FONE 3225 0773 Página 1 equilíbrio no vácuo, de acordo com o arranjo da intensidade 7,0 x 103 N/C , conforme ilustra a figura figura. As esferas B e C estão fixas a uma abaixo. Qual é o momento das forças elétricas distância de 10 cm da esfera A. Sobre a esfera A, atuantes no dipolo, na posição dessa figura? atuam apenas a sua força peso, de módulo 0,9 N, e as forças eletrostáticas. Sabendo que a constante elétrica no vácuo vale 9 x 109 Nm2 /C 2 , que sen(30º) = 1/2 e que cos(30º ) 3 2 , o valor de Q, em coulombs, é igual a: a) 8,4 x 10-5 N m . c) 4,8 x 10-3 N m . b) 6,5 x 10-4 N m . d) 7,9 x 10-6 N m . 09 - (UNESP) 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: a)10−6 d)10 b)10−1 e)103 c)1 06 - (UFTM) Duas cargas elétricas de valores Q A 4C e Q B 2C e são mantidas no vácuo, separadas por uma distância de 0,2m. Sendo a constante eletrostática do vácuo, 9 x10 19 N .m 2 , Considere, ainda, que se deseja que a carga B esteja solta e em equilíbrio. Para tanto, das determine: configurações apresentadas, pode-se usar a)a intensidade da força elétrica que uma carga a)somente a 1. b)somente a 2. exerce sobre a outra. b)o módulo do trabalho que deve ser realizado c)somente a 3. sobre a carga A, para que ela seja levada, a partir d)tanto a 1 quanto a 3. de sua posição original, a uma distância de 0,1m e)tanto a 1 quanto a 2. C2 da carga B. 10 - (PUC RJ) Duas esferas carregadas, afastadas de 1m, se atraem com uma força de 720 N. Se uma esfera tem o dobro da carga da segunda, qual é a carga das duas esferas? (Considere k 9 109 Nm2 / C 2 ) 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 07 - (UNESP) No vácuo, duas partículas, 1 e 2, de cargas respectivamente iguais a Q1 e Q2, estão fixas e separadas por uma distância de 0,50 m, como indica o esquema. Uma terceira partícula, de carga Q3, é colocada entre as partículas 1 e 2, na mesma reta. Considerando 2 1,4 , sabendo que as três cargas têm sinais iguais e que a carga Q1 = 2Q2, a distância de Q1 em que deverá ser colocada a carga Q3 para que 11 - (FUVEST SP) A lei de conservação da ela permaneça em equilíbrio eletrostático será de carga elétrica pode ser enunciada como segue: a)0,10 m. d)0,40 m. b)0,20 m. e)0,50 m. c)0,30 m. 08 - (UNIMONTES MG) Um dipolo elétrico tem cargas de módulo 4,0 x 10-6 C , separadas por uma distância 6 x 10-3 m . Ele foi colocado numa região onde existe um campo elétrico uniforme, de www.prevestibularatomico.com.br a)A soma algébrica dos valores das cargas positivas e negativas em um sistema isolado é constante. b)Um objeto eletrizado positivamente ganha elétrons ao ser aterrado. c)A carga elétrica de um corpo eletrizado é igual a um número inteiro multiplicado pela carga do elétron. d)O número de átomos existentes no universo é constante. AV ANHANGUERA N° 4389 CENTRO FONE 3225 0773 Página 2 e)As cargas elétricas do próton e do elétron são, repouso, quando colocada em um campo elétrico em módulo, iguais. vertical, com sentido para baixo e intensidade igual a 500 N/C, é: 12 - (UEPG PR) Considere quatro esferas metálicas idênticas e isoladas uma da outra. Três a)+ 40 nC b)+ 40 C c)+ 40 mC esferas (a,b,c) estão, inicialmente, descarregadas d)– 40 C e)– 40 mC e a quarta esfera (d) está eletrizada com carga igual a Q. A seguir a esfera d é posta 15 - (UEPG PR) Duas pequenas esferas, sucessivamente em contato com as esferas a, b idênticas, de cargas em módulo iguais a 2q e 4q, e c. No final todas as esferas estão eletrizadas. respectivamente, se atraem com uma força de Sobre as cargas adquiridas pelas esferas, ao final módulo F quando situadas, no ar, a uma distância do processo, assinale o que for correto. r uma da outra. As esferas são postas em contato elétrico e, a seguir, separadas, no ar, por uma 01.As quatro esferas estarão igualmente distância 2 r uma da outra. Sobre este evento, eletrizadas. assinale o que for correto. 02.A esfera a estará eletrizada com carga igual a Q/2. 01.Após o contato elétrico, a interação entre as 04.As esferas c e d estarão eletrizadas com esferas se reduz, em módulo, à oitava parte da cargas iguais a Q/8. interação inicial. 08.As esferas a, b e c estarão eletrizadas com 02.Após o contato elétrico, a interação entre as cargas iguais a Q/3. esferas passa a ser repulsiva. 16.A esfera b estará eletrizada com carga igual a 04.Antes do contato elétrico, as esferas possuem Q/4. cargas elétricas de sinais contrários. 08.Após o contato elétrico, o campo elétrico no 13 - (UNESP) Um dispositivo simples capaz de ponto médio da linha que passa pelo centro das detectar se um corpo está ou não eletrizado, é o duas esferas eletrizadas é nulo. pêndulo eletrostático, que pode ser feito com uma 16.Pelo princípio da conservação da carga pequena esfera condutora suspensa por um fio elétrica, após o contato elétrico, as esferas fino e isolante. Um aluno, ao aproximar um mantêm suas cargas elétricas, respectivamente, bastão eletrizado do pêndulo, observou que ele iguais a 2q e 4q. foi repelido (etapa I). O aluno segurou a esfera do pêndulo com suas mãos, descarregando-a e, 16 - (UESPI) Uma partícula carregada de massa então, ao aproximar novamente o bastão, M passa sem sofrer deflexão por uma região no eletrizado com a mesma carga inicial, percebeu vácuo com campo elétrico uniforme de módulo E, que o pêndulo foi atraído (etapa II). Após tocar o direção vertical e sentido para baixo, gerado por bastão, o pêndulo voltou a sofrer repulsão (etapa duas extensas placas condutoras paralelas (ver III). A partir dessas informações, considere as figura). Denotando por g o módulo da aceleração seguintes possibilidades para a carga elétrica da gravidade, pode-se afirmar que a carga da presente na esfera do pêndulo: partícula é: POSSIBILIDADE ET APAI 1 Neutra 2 Positiva 3 Negativa 4 Positiva 5 Negativa ET APAII ET APAIII Negativa Neutra Neutra Positiva Positiva Negativa Negativa Negativa Neutra Negativa a)negativa, de módulo Mg/E. b)negativa, de módulo 2Mg/E. c)positiva, de módulo Mg/E. Somente pode ser considerado verdadeiro o d)positiva, de módulo 2Mg/E. descrito nas possibilidades e)positiva, de módulo Mg/(2E). a)1 e 3. d)4 e 5. b)1 e 2. e)2 e 5. c)2 e 4. 17 - (UEM PR) Um elétron que se move da esquerda para a direita é defletido por duas placas eletricamente carregadas, como ilustra a 14 - (UDESC) A carga elétrica de uma partícula figura abaixo. com 2,0 g de massa, para que ela permaneça em www.prevestibularatomico.com.br AV ANHANGUERA N° 4389 CENTRO FONE 3225 0773 Página 3 O campo elétrico entre as placas é dirigido de a)A para B. b)B para A. c)C para D. d)D para C. e)D para B. 18 - (PUC RS) Considere a figura e a situação descrita a seguir. A quantização da carga elétrica foi observada por Millikan em 1909. Nas suas experiências, Millikan mantinha pequenas gotas de óleo eletrizadas em equilíbrio vertical entre duas placas paralelas também eletrizadas, como mostra a figura abaixo. Para conseguir isso, regulava a diferença de potencial entre essas placas alterando, conseqüentemente, a intensidade do campo elétrico entre elas, de modo a equilibrar a força da gravidade. Suponha que, em uma das suas medidas, a gota tivesse um peso de 2,41013 N e uma carga elétrica positiva de 4,81019 C. Desconsiderando os efeitos do ar existente entre as placas, qual deveria ser a intensidade e o sentido do campo elétrico entre elas para que a gota ficasse em equilíbrio vertical? a) 5,0105 N/C, para cima. b) 5,0104 N/C, para cima. c) 4,8105 N/C, para cima. d) 2,0105 N/C, para baixo. e) 2,0106 N/C, para baixo. 19 - (UPE) Analisando-se as proposições a seguir relacionadas à eletrostática, pode-se afirmar que 03.as linhas de força de um campo elétrico nunca se cruzam em um ponto no espaço. 04.num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das quantidades de cargas positivas e negativas é constante. TEXTO: 2 - Comum à questão: 20 Dados: 1 9, 0 10 9 Nm 2 /C 2 4 0 20 - (UFPE) Nos vértices de um triângulo isósceles são fixadas três cargas puntiformes iguais a Q1 = +1,0 × 10-6 C; Q2 = -2,0 × 10-6 C; e Q3 = +4,0 × 10-6 C. O triângulo tem altura h = 3,0 mm e base D = 6,0 mm. Determine o módulo do campo elétrico no ponto médio M, da base, em unidades de 10 9 V/m. GABARITO: 1) Gab: D 2) Gab: D 3) Gab: C 4) Gab: D 5) Gab: A 6) Gab: a)1,8 N b)–1,8 J 7) Gab: C 8) Gab: A 9) Gab: E 10) Gab: B 11) Gab: A 12) Gab: 22 13) Gab: E 14) Gab: D 15) Gab: 14 16) Gab: A 17) Gab: C 18) Gab: A 19) Gab: FVFVV 20) Gab: E = 5,0 × 109 V/m 00.o campo elétrico de uma carga puntiforme é sempre orientado no sentido de afastar-se da carga. 01.qualquer carga Q ocorrente na natureza pode ser descrita matematicamente como Q N e , onde N é um inteiro, e e é a carga do elétron. 02.se utilizando a configuração das linhas de força para visualizar o campo elétrico, conclui-se que, quando as linhas de força estão mais próximas, o campo elétrico é menos intenso. www.prevestibularatomico.com.br AV ANHANGUERA N° 4389 CENTRO FONE 3225 0773 Página 4