|
|
ELETROSTÁTICA
01-(PUC-SP-014)
Uma caixa contém n esferas metálicas idênticas, neutras e apoiadas em suportes isolantes. Um aluno separa essas esferas em agrupamentos que contêm quantidades iguais de esferas; os agrupamentos estão distantes entre si e foram nomeados por A, B e C.
Nos agrupamentos A e B , as esferas estão todas enfileiradas e encostadas umas com as outras. No agrupamento C, as esferas também estão enfileiradas, porém bem distantes umas das outras. Após esse procedimento, o mesmo aluno, segurando pelo suporte isolante uma outra esfera metálica, inicialmente eletrizada com carga Q e idêntica às esferas metálicas contidas nos agrupamentos A, B e C , faz o contato sucessivo dessa esfera eletrizada com as esferas do agrupamento A , depois com as esferas do agrupamento B e, finalmente, com cada esfera individualmente do agrupamento C.
Ao final desse procedimento, podemos afirmar que a carga final da esfera que estava inicialmente eletrizada com carga Q, será
02-(UFPA-PA-014)
Cada figura abaixo mostra três corpos, “A”, “B” e “C”, carregados eletricamente, assim como a força eletrostática sobre cada um deles devida à interação como os outros dois. Identifique qual alternativa é incompatível com as leis da eletrostática.
03-(UFSM-RS-014)
A tecnologia dos aparelhos eletroeletrônicos está baseada nos fenômenos de interação das
partículas carregadas com campos elétricos e magnéticos. A figura representa as linhas de campo de um campo elétrico.
Assim, analise as afirmativas:
I - O campo é mais intenso na região A.
II - O potencial elétrico é maior na região B.
III - Uma partícula com carga negativa pode ser a fonte desse campo.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I. b) apenas II c) apenas III. d) apenas II e III. e I, II e III.
04-(UFRR-RR-013)
Uma partícula de carga elétrica positiva igual a 0,001 C é suspensa, verticalmente, por um fio inextensível e de peso
desprezível que está fixo ao teto. Outra partícula de massa 9 g e carga negativa igual a 2,5.10-9C é deixada livremente num ponto embaixo da mesma linha vertical da outra partícula de forma que quando se alcança o equilíbrio ambas as partículas se encontram na mesma linha vertical separadas a uma distância de:
Considere a aceleração da gravidade g = 10m/s² e a constante eletrostática K = 9 x 109 N.m²/C²
( a ) 0,25 m ( b ) 0,50 m ( c ) 1,20 m ( d ) 7,00 m ( e ) 0,45 m
05-(MACKENZIE-SP-013)
Fixam-se as cargas puntiformes q1 e q2, de mesmo sinal, nos pontos A e B, ilustrados acima. Para que no ponto C o
vetor campo elétrico seja nulo, é necessário que
a) q2 = (1/9)q1 b) q2 = (1/3)q1 c) q2 = 3q1 d) q2 = 6q1 e) q2 = 9q1
06-(FUVEST-SP-013)
Um equipamento, como o esquematizado na figura abaixo, foi utilizado por J.J.Thomson, no final do século XIX, para o estudo de raios catódicos em vácuo. Um feixe fino de elétrons (cada elétron tem massa m e carga e) com velocidade de módulo vo, na direção horizontal x, atravessa a região entre um par de placas paralelas, horizontais, de comprimento L. Entre as placas, há um campo elétrico de módulo constante E na direção vertical y. Após saírem da região entre as placas, os elétrons descrevem uma trajetória retilínea até a tela fluorescente T.
Determine
a) o módulo a da aceleração dos elétrons enquanto estão entre as placas;
b) o intervalo de tempo Δt que os elétrons permanecem entre as placas;
c) o desvio Δy na trajetória dos elétrons, na direção vertical, ao final de seu movimento entre as placas;
d) a componente vertical vy da velocidade dos elétrons ao saírem da região entre as placas.
07-(UFRN-RN-013)
Informações divulgadas revelam que o Brasil é um dos países onde há uma grande ocorrência de raios. Estes são
descargas elétricas que ocorrem na atmosfera, geralmente entre a nuvem e o solo ou entre duas nuvens.
Segundo especialistas, no Brasil, ocorrem a cada segundo, em média, três raios tipo nuvem –solo, e, em cada um desses raios, é gerada uma energia da ordem de 109J.
Considere a rigidez dielétrica do ar igual a 3.106V/m, isto é, a maior intensidade do campo elétrico que pode ser aplicado ao ar sem que ele se torne condutor, e que E=V/d, onde E é a intensidade do campo elétrico, V a diferença de potencial elétrico entre a nuvem e o solo e d a distância entre a nuvem e o solo.
A) Supondo que as cargas elétricas estão uniformemente distribuídas na base de uma nuvem que se situa a 3 km de altura do solo e induzem, neste, cargas de sinais opostos, calcule a diferença de potencial mínima, VM, capaz de quebrar a rigidez dielétrica do ar de modo que ocorram raios.
B) Determine a potência média gerada pelos três raios que caem a cada segundo.
C) Se toda a potência gerada pelos três raios que caem a cada segundo pudesse ser utilizada como fonte de energia elétrica, qual seria o número de raios necessários para gerar uma potência elétrica de 15.000 MW (1,5.1010W), ou seja, uma potência equivalente à gerada pela Usina de Itaipu?
08-(FUVEST-SP-012)
Em uma aula de laboratório, os estudantes foram divididos em dois grupos. O grupo A fez experimentos com o objetivo de desenhar linhas
de campo elétrico e magnético. Os desenhos feitos estão apresentados nas figuras I, II, III e IV abaixo.
Aos alunos do grupo B, coube analisar os desenhos produzidos pelo grupo A e formular hipóteses. Dentre elas, a única correta é que as figuras I, II, III e IV podem representar, respectivamente, linhas de campo
a) eletrostático, eletrostático, magnético e magnético. b) magnético, magnético, eletrostático e eletrostático.
c) eletrostático, magnético, eletrostático e magnético. d) magnético, eletrostático, eletrostático e magnético.
e) eletrostático, magnético, magnético e magnético.
09-(UNESP-SP-012)
Uma pequena esfera de massa m, eletrizada com uma carga elétrica q > 0, está presa a um ponto fixo P por um fio isolante, numa região do espaço em que existe um campo elétrico uniforme e vertical de módulo E, paralelo à aceleração gravitacional g, conforme mostra a figura. Dessa forma, inclinando o fio de um ângulo θ em relação à vertical, mantendo-o esticado e dando um impulso inicial (de intensidade adequada) na esfera com direção perpendicular ao plano vertical que contém a esfera e o ponto P, a pequena esfera passa a descrever um movimento circular e uniforme ao redor do ponto C.
Na situação descrita, a resultante das forças que atuam sobre a esfera tem intensidade dada por
(A) (m · g + q · E) · cosθ. (B) (m · g – q · E · 2 ) · senθ. (C) (m · g + q · E) · senθ · cosθ.
(D) (m · g + q · E) · tgθ. (E) m · g + q · E · tgθ.
10-(MACKENZIE-SP-012)
Uma pequena esfera de isopor, de massa 0,512 g, está em equilíbrio entre as armaduras de um capacitor de placas paralelas,
sujeito às ações exclusivas do campo elétrico e do campo gravitacional local. Considerando g=10m/s2, pode-se dizer que essa pequena esfera possui
a) um excesso de 1,0 . 1012 elétrons, em relação ao número de prótons.
b) um excesso de 6,4 . 1012 prótons, em relação ao número de elétrons.
c) um excesso de 1,0 . 1012 prótons, em relação ao número de elétrons.
d) um excesso de 6,4 . 1012 elétrons, em relação ao número de prótons.
e) um excesso de carga elétrica, porém, impossível de ser determinado.
11-(ACAFE-SC-012)
Em uma cartilha fornecida pelos DETRANs do país é alertado sobre o risco em caso de acidente e cabos elétricos estarem em contato com os veículos. Nesta cartilha há um erro conceitual quando é afirmado que: “No interior dos veículos, as pessoas estão seguras, desde que os pneus estejam intactos e não haja nenhum contato com o chão. Se o cabo estiver sobre o veículo, elas podem ser eletrocutadas ao tocar o solo. Isso já não ocorre se permanecerem no seu interior, pois o mesmo está isolado pelos pneus.”
Noções de Primeiros Socorros no Trânsito, p. 25/São Paulo: ABRAMET – 2005
Assinale a alternativa correta que proporciona uma justificativa cientificamente adequada para a situação descrita na cartilha.
A) As pessoas jamais estarão seguras, pois os pneus não tem isolamento adequado.
B) As pessoas devem permanecer no interior do carro porque estão blindadas eletricamente, independente de estarem isoladas pelos pneus.
C) Os pneus devem estar cheios de ar, caso contrário não haverá isolamento.
D) Se as pessoas estiverem com calçados de borracha elas podem saltar do carro.
12-(AFA-012)
A figura abaixo ilustra um campo elétrico uniforme, de módulo E, que atua na direção da diagonal BD de um quadrado de lado ℓ
Se o potencial elétrico é nulo no vértice D, pode-se afirmar que a ddp entre o vértice A e o ponto O, intersecção das diagonais do quadrado, é
a) nula b) ℓ.(√2/2).E c) ℓ.√(2E) d) ℓ.E
13-(FUVEST-SP-013)
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 =3.10-10m a rf=9.10-10m, a energia cinética da partícula em movimento
a) diminui 1.10-18J b) aumenta de 1.10-18J c) diminui de 2.10-18J d) aumenta de 2.10-18J e) não se altera
14-(UFPE-PE-013)
Duas esferas metálicas iguais, A e B, estão carregadas com cargas QA=+76μC e QB=+98μC, 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.
15-(UFRR-RR-013)
O aumento de vida de prateleira de alimentos é obtido por várias técnicas de conservação de alimentos, como as técnicas térmicas, por exemplo, pasteurização, até as técnicas nucleares, como a irradiação por nuclídeo. Há uma
técnica, em particular, que usa campos elétricos pulsantes, que provocam variações, no potencial elétrico de células, destruindo as paredes celulares. Em um modelo simplificado, admite-se que a membrana da célula de um patógeno (micro-organismo que pode provocar doenças) seja rompida se houver uma diferença de potencial estabelecida entre as paredes celulares, Vpc, em torno de 1 V e que o diâmetro médio de uma célula seja de um micro, d=1μm.
O equipamento onde se coloca o alimento é um tipo de capacitor plano com placas paralelas, onde é estabelecido um campo elétrico uniforme e pulsado.
Com base no texto, estime a intensidade do campo elétrico necessário para romper a membrana celular do patógeno, em seguida, marque a alternativa correta:
( a ) intensidade do campo elétrico de 1 MV/m; ( b ) intensidade do campo elétrico de 2 MV/m;
( c ) intensidade do campo elétrico de 1 V/m; ( d ) intensidade do campo elétrico de 2 V/m;
( e ) faltam dados para se fazer qualquer estimativa sobre a intensidade do campo elétrico necessário para romper a membrana celular do patógeno.