Eletrostática – Campo Elétrico – Potencial Elétrico
Eletrostática
Campo Elétrico – Potencial Elétrico
01-(ENEM-MEC)
As células possuem potencial de membrana, que pode ser classificado em repouso ou ação, e é uma estratégia eletrofisiológica interessante e simples do ponto de vista físico. Essa característica eletrofisiológica está presente na figura a seguir, que mostra um potencial de ação disparado por uma célula que compõe as fibras de Purkinje, responsáveis por conduzir os impulsos elétricos para o tecido cardíaco, possibilitando assim a contração cardíaca. Observa-se que existem quatro fases envolvidas nesse potencial de ação, sendo denominadas fases 0, 1, 2 e 3.
O potencial de repouso dessa célula é -100 mV, e quando ocorre influxo de íons Na+ e Ca2+, a polaridade celular pode atingir valores de até +10 mV, o que se denomina despolarização celular. A modificação no potencial de repouso pode disparar um potencial de ação quando a voltagem da membrana atinge o limiar de disparo que está representado na figura pela linha pontilhada. Contudo, a célula não pode se manter despolarizada, pois isso acarretaria a morte celular. Assim, ocorre a repolarização celular, mecanismo que reverte a despolarização e retorna a célula ao potencial de repouso. Para tanto, há o efluxo celular de íons K+.
Qual das fases, presentes na figura, indica o processo de despolarização e repolarização celular, respectivamente?
a) Fases 0 e 2.
b) Fases 0 e 3.
c) Fases 1 e 2.
d) Fases 2 e 0.
e) Fases 3 e 1.
02- (ENEM-MEC)
O poder das pontas é uma consequência da forma como as partículas portadoras de carga elétrica
se distribuem na superfície de um condutor. Em um dado condutor carregado, em equilíbrio eletrostático, pode-se afirmar que, em relação ao restante da superfície, nas pontas:
a) a quantidade e a densidade de cargas são sempre maiores.
b) a quantidade e a densidade de cargas são sempre menores.
c) a quantidade e a densidade de cargas são sempre iguais.
d) a quantidade de cargas é sempre menor, mas a densidade de cargas é sempre maior.
e) a quantidade de cargas é sempre maior, mas a densidade de cargas é sempre menor.
03-(ENEM-MEC)
Duas irmãs que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas caixas com tampas para guardarem seus pertences dentro de suas caixas, evitando, assim, a bagunça sobre a mesa de estudos.
Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma caixa de madeira de área e espessura lateral diferentes, para facilitar a identificação. Um dia as meninas foram estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na mesa de estudos, guardaram 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.
Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar que o material da caixa, cujo telefone celular não recebeu as ligações é de
a) madeira e o telefone não funcionava porque a madeira não é um bom condutor de eletricidade.
b) metal e o telefone não funcionava devido à blindagem eletrostática que o metal proporcionava.
c) metal e o telefone não funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia.
d) metal e o telefone não funcionava porque a área lateral da caixa de metal era maior.
e) madeira e o telefone não funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa de metal.
Exercícios com características de ENEM
04-(UERJ-RJ)
Seja f a força de repulsão entre duas partículas de mesma carga q, separadas por uma distância r. Assim , qual das duas figuras abaixo melhor ilustra as forças de repulsão entre duas partículas de cargas 2q e 3q, separadas pela mesma distância r ?
05-(FGV-SP)
Sendo k a constante eletrostática e G a constante de gravitação universal, um sistema de dois corpos idênticos, de
mesma massa M e cargas de mesma intensidade +Q, estarão sujeitos a uma força resultante nula quando a relação M/Q for igual a
06- (UFPE-PE)
O gráfico a seguir representa a força F entre duas cargas puntiformes positivas de mesmo valor,
separadas pela distância r. Considere K=9.109 N.m2C2 e determine o valor das cargas, em unidades de 10-7C.
07-(UFG-GO)
Em quatro vértices de um pentágono regular são colocadas cargas de mesmo valor Q, mas de
sinais alternados,conforme a figura. No 5º e último vértice do pentágono é colocada uma carga de prova qo > 0, que ficará sob a ação de todas as outras. Qual dos vetores , 
, 
, 
ou 
representa a resultante das ações das cargas + Q e – Q sobre qo?
08-(FGV-SP)
Posicionadas rigidamente sobre os vértices de um cubo de aresta 1 m, encontram-se oito cargas
elétricas positivas de mesmo módulo. Sendo k o valor da constante eletrostática do meio que envolve as cargas, a força resultante sobre uma nona carga elétrica também positiva e de módulo igual ao das oito primeiras, abandonada em repouso no centro do cubo, terá intensidade:
09-(FUVEST-SP)
Em um ponto do espaço:
I. Uma carga elétrica não sofre ação da força elétrica se o campo nesse local for nulo.
II. Pode existir campo elétrico sem que aí exista força elétrica.
III. Sempre que houver uma carga elétrica, esta sofrerá ação da força elétrica.
Use: C (certo) ou E (errado).
10-(UCSal-BA)
Os pontos assinalados na figura abaixo estão igualmente espaçados:
O vetor campo elétrico resultante, criado por Q e –4Q, localizados nos pontos 7 e 4 indicados na figura, é nulo no ponto:
11-(FUVEST-SP)
Um pequeno objeto, com carga elétrica positiva, é largado da parte superior de um plano inclinado, no ponto A, e desliza, sem ser desviado, até atingir o ponto P. Sobre o plano, estão fixados 4 pequenos discos com cargas elétricas de mesmo módulo. As figuras representam os discos e os sinais das cargas, vendo-se o plano de cima. Das configurações a seguir, a única compatível com a trajetória retilínea do objeto é
12-(FUVEST-SP)
Uma fonte F emite partículas (elétrons, prótons e nêutrons) que são lançadas no interior de
uma região onde existe um campo elétrico uniforme. As partículas penetram perpendicularmente às linhas de força do campo. Três partículas emitidas atingem o anteparo A nos pontos P, Q e R. Podemos afirmar que essas partículas eram, respectivamente:
a) elétron, nêutron, próton
b) próton, nêutron, elétron
c) elétron, próton, próton
d) neutron, elétron, elétron
e) neutron, próton, próton
13-(UFMS-MS)
O vento desloca uma nuvem, carregada, com velocidade V constante e horizontal, próximo da superfície da Terra (veja a figura). A nuvem está carregada negativamente com uma distribuição de cargas uniforme. Suponha que, devido à evaporação de água, moléculas de água estejam flutuando próximo à superfície da Terra. Como o centro de cargas positivas dos dois átomos de hidrogênio não coincide com o centro de cargas negativas do átomo de oxigênio que constituem cada molécula d’água, podemos considerar cada molécula d’água como um dipolo elétrico com cargas + 2e e – 2e, onde e é a carga do elétron. Esses dipolos estão inicialmente em repouso, e com orientações aleatórias. Considere sempre uniformes os campos gravitacional, produzido pela Terra, e elétrico, produzido pela nuvem. Com relação aos fenômenos físicos que ocorrerão, quando a nuvem passar sobre os dipolos, assinale a alternativa correta.
a) O vetor que representa o campo elétrico produzido pela nuvem, possuirá sentido da nuvem para a superfície da terra.
b) Os dipolos serão alinhados pelo campo elétrico, atraídos e arrastados até a nuvem.
c) A força elétrica resultante em cada dipolo será nula.
d) Durante o alinhamento dos dipolos, a força elétrica não realiza trabalho nos dipolos.
e) Os dipolos ficarão alinhados predominantemente na direção horizontal.
14-(FATEC-SP)
Leia o texto a seguir.
Técnica permite reciclagem de placas de circuito impresso e recuperação de metais
Circuitos eletrônicos de computadores, telefones celulares e outros equipamentos poderão agora
ser reciclados de forma menos prejudicial ao ambiente graças a uma técnica que envolve a moagem de placas de circuito impresso.
O material moído é submetido a um campo elétrico de alta tensão para separar os materiais metálicos dos não-metálicos, visto que a enorme diferença entre a condutividade elétrica dos dois tipos de materiais permite que eles sejam separados.
(http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010125070306, acessado em 04.09.2009. Adaptado.)
Considerando as informações do texto e os conceitos físicos, pode-se afirmar que os componentes
a) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de maior condutividade elétrica.
b) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem maior ação deste por serem de maior condutividade elétrica.
c) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de menor condutividade elétrica.
d) não-metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem maior ação deste por serem de maior condutividade elétrica.
e) não-metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de maior condutividade elétrica.
15-(UFV-MG)
A figura a seguir representa a configuração de linhas de campo elétrico produzida por três cargas
puntuais, todas com o mesmo módulo Q. Os sinais das cargas A, B e C são, respectivamente:
a) negativo, positivo e negativo.
b) negativo, negativo e positivo.
c) positivo, positivo e positivo.
d) negativo, negativo e negativo.
e) positivo, negativo e positivo.
16-(PUC-RS)
Uma carga elétrica puntual Q está colocada em um ponto P como mostra a figura.
Os pontos que se encontram no mesmo potencial elétrico são, respectivamente,
a) 1 e 2 b) 1 e 5 c) 3 e 4 d) 1 e 4 e) 2 e 3
17-(UNIFESP-SP)
Na figura, as linhas tracejadas representam superfícies equipotenciais de um campo elétrico; as linhas cheias I, II, III, IV e V representam cinco possíveis trajetórias de uma partícula de carga q, positiva, realizadas entre dois pontos dessas superfícies, por um agente externo que realiza trabalho mínimo.
A trajetória em que esse trabalho é maior, em módulo, é:
18-(ITA-SP)
Considere as cargas elétricas q1 = 1C, situada em x = –2m, e q2 = –2C,situada em x = –8m.
Então, o lugar geométrico dos pontos de potencial nulo é
a) uma esfera que corta o eixo x nos pontos x = –4m e x = 4m.
b) uma esfera que corta o eixo x nos pontos x = –16m e x = 16m.
c) um elipsoide que corta o eixo x nos pontos x = –4m e x = 16m.
d) um hiperboloide que corta o eixo x no ponto x = –4m.
e) um plano perpendicular ao eixo x que o corta no ponto x = –4m.
19-(UFV-MG)
Durante uma tempestade, um raio atinge um ônibus que trafega por uma rodovia. Pode-se afirmar
que os passageiros:
a) não sofrerão dano físico em decorrência desse fato, pois os pneus de borracha asseguram o isolamento elétrico do ônibus.
b) serão atingidos pela descarga elétrica, em virtude da carroceria metálica ser boa condutora de eletricidade.
c) serão parcialmente atingidos, pois a carga será homogeneamente distribuída na superfície interna do ônibus.
d) não sofrerão dano físico em decorrência desse fato, pois a carroceria metálica do ônibus atua como blindagem.
e) não serão atingidos, pois os ônibus interurbanos são obrigados a portar um pára-raios em sua carroceria.
20-(UFRGS)
A figura mostra uma esfera de raio R no interior de uma casca esférica de raio 2R, ambas metálicas
e interligadas por um fio condutor. Quando o sistema for carregado com carga elétrica total Q, esta se distribuirá de modo que a carga da esfera interna seja:
21-(UEG-GO)
Os recentes motins em presídios brasileiros chamaram a atenção de modo geral para a importância das telecomunicações na operação de estruturas organizacionais. A necessidade de se impossibilitar qualquer tipo de comunicação, no caso de organizações criminosas, tornou-se patente. Embora existam muitos sistemas de comunicação móvel, o foco centrou-se em celulares, em virtude de suas pequenas dimensões físicas e da facilidade de aquisição e uso. Várias propostas foram colocadas para o bloqueio das ondas eletromagnéticas ou de rádio. A primeira delas consiste em envolver o presídio por uma “gaiola de Faraday”, ou seja, “embrulhá-lo” com um material que seja bom condutor de eletricidade ligado à terra. Uma segunda proposta era utilizar um aparelho que gerasse ondas eletromagnéticas na mesma faixa de frequência utilizada pelas operadoras de telefonia móvel. Essas ondas seriam espalhadas por meio de antenas, normalmente instaladas nos muros do presídio.
Acerca das informações contidas no texto acima, julgue a validade das afirmações a seguir.
I. Uma “gaiola de Faraday” é uma blindagem elétrica, ou seja, uma superfície condutora que envolve uma dada região do espaço e que pode, em certas situações, impedir a entrada de perturbações produzidas por campos elétricos e/ou magnéticos externos.
II. A eficiência da “gaiola de Faraday” depende do comprimento de onda das ondas eletromagnéticas da telefonia celular, pois isso definirá as dimensões da malha utilizada em sua construção.
III. A segunda proposta citada no texto é a geração de ondas nas mesmas frequências utilizadas pelas operadoras de telefonia móvel. Com isso, através de interferências destrutivas, compromete-se a comunicação entre a ERB (torre celular ou estação de rádio) e o telefone.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) Apenas as afirmações I e II são verdadeiras.
b) Apenas as afirmações I e III são verdadeiras.
c) Apenas as afirmações II e III são verdadeiras.
d) Todas as afirmações são verdadeiras.
22-(UFMS-MS)
O gerador de Van de Graff é um dispositivo capaz de gerar cargas elétricas que são armazenadas em sua cúpula. A figura a seguir mostra uma cúpula de um gerador carregada com excesso de cargas elétricas negativas. E, distante dessa cúpula, um outro sistema, formado por uma esfera condutora maciça, presa por suportes isolantes no interior de uma casca esférica condutora. A casca esférica está apoiada à terra por um outro suporte também isolante. A cúpula do gerador e a esfera condutora interna estão conectadas por um fio condutor, que pode ser ligado e desligado através de uma chave S1. Um outro fio condutor faz a conexão através de uma outra chave S2, entre a superfície externa da casca esférica e a terra. Um pêndulo eletrostático, descarregado, encontra-se em equilíbrio, próximo da superfície externa da casca esférica. O pêndulo pode ser atraído eletrostaticamente para essa superfície, de maneira que não a toca. Inicialmente, as chaves estão desligadas, e a esfera condutora, a casca esférica e o pêndulo estão descarregados. Considere a cúpula do gerador suficientemente afastada, de maneira que o campo elétrico, produzido nas imediações da cúpula, não interfira no segundo sistema inclusive com o pêndulo. Com relação a todo esse conjunto, assinale as alternativas corretas:
I. Se ligarmos apenas a chave S1, mantendo S2 desligada, o pêndulo será atraído.
II. Se ligarmos S1, e em seguida ligarmos S2, mantendo S1 também ligada, a casca esférica será carregada e o pêndulo não será atraído.
III. Se ligarmos S1, mantendo S2 desligada, o campo elétrico, na região do pêndulo, permanecerá nulo.
IV. Se ligarmos S1, e em seguida ligarmos S2, a casca esférica ficará carregada com excesso de cargas positivas.
V. Se ligarmos apenas S1, mantendo S2 desligada, a casca esférica ficará carregada com excesso de cargas negativas.
