Oscilações e Ondas - Exercícios - LIEF

ONGEP – PRÉ-VESTIBULAR POPULAR
FÍSICA – EXTENSIVO 2005
Profo Walescko
ELETROSTÁTICA - Lista 2
01) Considerando-se a distribuição de cargas da figura a
seguir e admitindo-se que as cargas Q sejam idênticas,
podemos afirmar que:
(a) a carga q se move sobre a reta 1.
(b) a carga q se move sobre a reta 2
(c) a carga q se move sobre a reta 3.
(d) a carga q se move sobre a reta 4.
(e) a carga q não se move.
02) A força de repulsão entre duas cargas elétricas
puntiformes, que estão a 20 cm uma da outra , é 0,030 N.
Esta força aumentará para 0,060N se a distância entre as
cargas alterada para:
(a) 5,0 cm.
(b) 10 cm.
(c) 14 cm.
(d) 28 cm.
(e) 40 cm.
04) Um objeto metálico carregado positivamente, com
carga +Q, é aproximado de um eletroscópio de folhas, que
foi previamente carregado negativamente com carga igual a
-Q.
Nesse caso pode-se afirmar que:
(a) somente a afirmativa I é correta.
(b) as afirmaticas II e III são corretas.
(c) as afirmativas I e III são corretas
(d) somente a afirmativa III é correta.
(e) nenhuma das alternativas é correta.
05) A figura a seguir mostra as esferas metãlicas, A e B,
montadas em suportes isolantes. Elas estão em contato, de
modo a formarem um único condutor descarregado. Um
bastão isolante, carregado com carga negativa -q, trazido
para perto da esfera A, sem toca-la. Em seguida, com o
bastão na mesma posição, as duas esferas são separadas.
Sobre a carga final em cada uma das esferas podemos
afirma:
(a) a carga final em cada uma das esferas é nula.
(b) a carga final em cada uma das esferas é negativa.
(c) a carga final em cada uma das esferas é positiva.
(d) a carga final positiva na esfera A e negatica na esfera
B.
(e) a carga final negatica na esfera A e positiva na esfera B.
06) Nos pontos A(2, 2), B(2, -1) e C(-2, -1) do plano
cartesiano, são colocadas, respectivamente, as cargas
eltricas puntiformes QA = 1,2 µC, QB = - 1,0 µC e QC = 1,6
µC. Considerando que a experiência foi realizada no vácuo
(k0 = 9 . 109 Nm2/C2) e que as distâncias são medidas em
metros, a intensidade da força elétrica resultante sobre a
carga QB, situada em B, é:
(a) 0,9 . 10-3N.
(b) 1,2 . 10-3N.
(c) 1,5 . 10-3N.
(d) 2,1 . 10-3N.
(e) 4,5 . 10-3N.
07) Deseja-se, dispondo-se do material ilustrado abaixo,
carregar esferas metálicas com cargas de mesmo módulo e
sinais opostos, sem encostar o bastão nas esferas.
I. À medida que o objeto for se aproximando do
esletroscópio, as folhas vão se abrindo além do que já
estavam.
II. À medida que o objeto dor se aproximando, as folhas
permanecem como estavam.
III. Se o objeto tocar o terminal externo do eletroscópio, as
folhas necessariamente vão fechar-se.
Descreva, em etapas, e apresentando as respectivas
ilustrações, o procedimento necessário para se atingir este
objetivo.
(b) repulsão - maior do que o - repulsão.
(c) repulsão - igual ao - atração.
(d) repulsão - menor do que o - repulsão.
(e) atração - menor do que o - atração.
12) Uma partícula, com carga elétrica q, encontra-se a uma
distância d de outra partícula, com carga -3q. Chamando
de F1 o módulo da força elétrica que a segunda carga
exerce sobre a primeira e F2 o módulo da força elétrica que
a primeira carga exerce sobre a segunda, podemos afirmar
que
08) Ao tentar ler o parágrafo que trata das propriedades das
linhas de força de um campo elétrico, Guilherme verificou
que seu livro de Física apresentaca algumas falhas de
impressão (lacunas). O prarágrafo encionado com as
respectivas lacunas era o seguinte:
As linhas de força saem de cargas __________, _________
se cruzam e quanto mais __________ maior é a intensidade
do cmapo elétrico nessa região.
(a) F1 = 3F2 e as forças são atrativas.
(b) F1 = 3F2 e as forças são repulsivas.
(c) F1 = F2 e as forças são atrativas.
(d) F1 = F2 e as forças são repulsivas.
(e) F1 = F2/3 e as forças são atrativas.
13) UFRGS 97) Três esferas metálicas idênticas, mantidas
sobre suportes isolantes, encontram-se inicialmente
afastadas umas das outras, conforme indica a figura (a).
Duas das esferas estão eletricamente carregadas, uma com
9.10-6 C e a outra com 15.10-6 C, enquanto a terceira está
descarregada.
As três esferas são então colocadas em
contato, de modo que se toquem mutuamente, conforme
indica a figura (b).
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
(a) positivas, nunca, afastadas.
(b) positivas, nunca, poximas.
(c) positivas, sempre, próximas.
(d) negativas, nunca, afsatadas.
(e) negaticas, sempre, próximas.
10) No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o
elétron só pode ocupar órbitas circulares cujos raios são
dados por rn = nao, onde n é um número inteiro (número
quântico principal) e ao é o raio da órbita mais próxima do
núcleo (raio de Bohr).
Quando ocupa a órbita caracterizada por n = 1, o elétron
sofre uma força elétrica de módulo F1, devida ao núcleo, e
sua energia potencial elétrica é U1 (considerando-se o zero
da energia potencial no infinito). Se o elétron ocupar a
órbita caracterizada por n = 3, o módulo da força elétrica e
a energia potencial elétrica serão, respectivamente,
(a) 9 F1
(b) 3 F1
(c) F1/3
(d) F1/3
9e) F1/9
e
e
e
e
e
3 U1.
3 U1.
3 U1.
U1/3.
U1/3.
11) Em um átomo de hidrogênio, no seu estado
fundamental, o módulo da força de .......... elétrica é ..........
módulo da força de .......... gravitacional entre o núcleo e o
elétron.
(a) atração - maior do que o - atração.
figura (a)
antes (vista lateral)
figura (b)
depois (vista superior)
Assinale a alternativa que fornece os valores corretos das
cargas elétricas que as esferas apresentam após terem sido
postas em contato:
a)
b)
c)
d)
e)
0 C; 0 C; 0 C
9.10-6 C; 15.10-6 C; 0 C
12.10-6 C; 12.10-6 C; 0 C
8.10-6 C; 8.10-6 C; 8.10-6 C
2.10-6 C; 2.10-6 C; 2.10-6 C
14) (UFRGS 96) Analise
identificando a incorreta.
as
afirmativas,
abaixo,
(a) Quando um condutor eletrizado é colocado nas
proximidades de um condutor com carga total nula, existirá
força de atração eletrostática entre eles.
(b) Um bastão eletrizado negativamente é colocado nas
imediações de uma esfera condutora que está aterrada. A
esfera então se eletriza, sendo sua carga total positiva.
(c) Se dois corpos, inicialmente neutros, são eletrizados
atritando-se um no outro, eles adquirirão cargas totais de
mesma quantidade, mas de sinais opostos.
(d) O pára-raio é um dispositivo de proteção para os
prédios, pois impede descargas elétricas entre o prédio e as
nuvens.
(e) Dois corpos condutores, de formas diferentes, são
eletrizados com cargas de -2 C e +1C. Depois que esses
corpos são colocados em contato e afastados, a carga em um
deles pode ser - 0,3 C.
(c)
(d)
(e)
15) (UFRGS 96) Considere um sistema de duas cargas
esféricas positivas (q1 e q2), onde q1 = 4q2. Uma pequena
esfera carregada é colocada no ponto médio do segmento de
reta que une os centros das duas esferas. O valor da força
eletrostática que a pequena esfera sofre por parte da carga
q1 é
(a) igual ao valor da força que ela sofre por parte da carga
q2.
(b) quatro vezes maior do que o valor da força que ela sofre
por parte da carga q2.
(c) quatro vezes menor do que o valor da força que ela sofre
por parte da carga q2.
(d)dezesseis vezes maior do que o valor da força que ela
sofre por parte da carga q2.
(e) dezesseis vezes menor do que o valor da força que ela
sofre por parte da carga q2.
16) A figura abaixo representa, em corte, três objetos
de formas geométricas diferentes, feitos de material
bom condutor, que se encontram em repouso. Os
objetos são ocos, totalmente fechados, e suas
cavidades internas se acham vazias. A superfície de
cada um dos objetos está carregada com carga
elétrica estática de mesmo valor Q.
I
II
III
esfera
cubo
pirâmide
Em quais desses objetos o campo elétrico é nulo em
qualquer ponto da cavidade interna?
(a) Apenas em I.
(b) Apenas em II.
(c) Apenas em I e II.
(d)Apenas em II e III.
(e) Em I, II e III.
16) A superfície de uma esfera isolante é carregada com
carga elétrica positiva, concentrada em um de seus
hemisférios. Uma esfera condutora descarregada é, então,
aproximada da esfera isolante.
Assinale, entre as alternativas abaixo, o esquema que
melhor representa a distribuição final de cargas nas duas
esferas.
(a)
(b)
17) O método da eletrização por fricção (atrito) foi a
primeira maneira descoberta pelo homem para obter corpos
carregados eletricamente. O que os experimentadores da
época faziam era segurar em suas mãos bastões de diversos
materiais e atritá-los com peles de animais. Entretanto, até
cerca de 1730, corpos metálicos não podiam ser eletrizados
por esse método e eram denominados “não eletrizáveis”.
A explicação correta para esse fato é que
(a) nos metais, os elétrons estão fortemente ligados aos
núcleos atômicos; não se pode, pois, arrancá-los por fricção.
(b) os metais e o próprio corpo humano são bons condutores
de eletricidade.
(c) os metais são materiais não porosos; portanto, a
eletricidade não pode neles penetrar.
(d) os metais são capazes de desenvolver uma espécie de
“blindagem eletrostática”, a qual impede que a eletricidade
neles penetre.
(e) nos bastões metálicos, as cargas elétricas dirigem-se para
o interior; não há, pois, como detectá-las a partir da
superfície do corpo.
18) Duas pequenas esferas metálicas, isoladas, idênticas e
situadas no vácuo, estão inicialmente carregadas com +10
µC e -8 µC.
As esferas são encostadas e, então,
novamente separadas, com seus centros mantidos a 10
centímetros de distância um do outro. Que tipo de força
eletrostática será exercida sobre essas esferas e qual o seu
módulo?
(1/4 o = 9.109 N.m2/C2) (1 C = 10-6 C)
(a) atrativa, de módulo igual a 0,81 N.
(b) atrativa, de módulo igual a 0,90 N.
(c) atrativa, de módulo igual a 0,70 N.
(d) repulsiva, de módulo igual a 0,81 N.
(e) repulsiva, de módulo igual a 0,90 N.
19) Considere as afirmações abaixo.
I – Um corpo que tem o número de prótons diferente do
número de elétrons está eletricamente carregado.
II – Na eletrização por atrito os corpos atritados podem
adquirir cargas elétricas de sinais opostos.
III – Na eletrização por contato, os corpos adquirem,
necessariamente, cargas elétricas de mesmo sinal.
Quais são corretas?
(a) apenas I
(b) apenas II
(c) apenas III
(d) apenas I e III
(e) I, II e III
(a) atração, sendo F1 = F2
(b) atração, sendo F1 = 2F2
(c) atração, sendo F1 = F2/2
(d) repulsão, sendo F1 = F2
(e) repulsão, sendo F1 = 2F2
20) (UFRGS 91) Tem-se uma pequena esfera
E
eletricamente carregada pendurada por um fio isolante
(figura 1).
Ao aproximar-se um bastão X, a esfera E é por ele
atraída (figura 2), logo após retirar-se o bastão X,
aproxima-se um bastão Y. A esfera é então repelida pelo
bastão Y (figura 3).
23) A figura ilustrada duas cargas elétricas positivas iguais.
A
E
+
B
+
D
C
X
E
Y
E
E
Figura 1
Figura 2
Figura 3
Qual a alternativa que apresenta uma possível distribuição
predominante de cargas elétricas positivas (+) e negativas
(-) na esfera e nos bastões?
Esfera E
bastão X
bastão Y
(a)
+
+
(b)
+
+
(c)
+
(d)
+
(e)
+
+
21) Três esferas metálicas idênticas, X, Y e Z, estão
colocadas sobre suportes feitos de isolante elétrico e Y está
ligada à terra por um fio condutor, conforme mostra a
figura.
X
Y
Z
X e Y estão descarregadas, enquanto Z está carregada
com uma quantidade de carga elétrica q. Em condições
ideais, faz-se a esfera Z tocar primeiro a esfera X e depois
a Y. Logo após esse procedimento, as quantidades de
carga elétrica nas esferas X, Y e Z são, respectivamente,
(a) q/3,
(b) q/2,
(c) q/2,
(d) q/2,
(e) q/2,
q/3 e q/3
q/4 e q/4
q/2 e nula
nula e q/2
nula e nula
22) (UFRGS 92) Duas partículas, separadas entre sí por uma
distância r, estão eletricamente carregadas com quantidades
de cargas positivas q1 e q2, sendo q1 = 2q2. Considere F1
o módulo da força elétrica exercida por q2 sobre q1 e F2 o
módulo da força elétrica de q1 sobre q2. Nessa situação, a
força elétrica entre as partículas é de
As cargas e os pontos estão localizados no plano da
página.
Em qual dos pontos representados, o campo
elétrico resultantes é menos intenso?
(a) A
(b) B
(c) C
(d)D
(e) E
24) Afigura mostra linhas eqüipotenciais de um campo
elétrico uniforme:
+ 10 V
+ 5V
0V
- 5V
- 10 V
- 15 V
A
B
C
Uma carga elétrica puntiforme positiva de 2,0 coulomb é
movimentada com velocidade constante sobre cada um dos
trajetos de A até B, de B, até C, e de A até C.
Nessas condições, o trabalho necessário para movimentar
a carga
(a) de A até B é maior do que de A até C.
(b) de A até B é Igual ao de B até C.
(c) de A até C é igual ao de B até C.
(d)de A até B é nulo.
(e)De B até C é nulo.
25) O módulo da força eletrostática entre duas cargas
elétricas elementares – consideradas puntiformes –
separadas pela distância nuclear típica de 10-15 m é 2,30 .
102 N. Qual é o valor aproximado da carga elementar?
(constante eletrostática k = 9 . 109 N.m2/C2)
a) 2,56.10-38 C.
b) 2,56.10-20 C.
c) 1,60.10-19 C.
d) 3,20.10-19 C.
e) 1,60.10-10 C.