Resolução Eletrostática – 2017 – 2016 – 2015

Resolução Comentada – 2017- 2016 – 2015

ELETROSTÁTICA

01- Comentário 1. Falso todas as partículas (matéria) possuem massa.

Comentários 2 e 3 Corretos.

R- A

02-

03-

Em uma eletrização por contato a carga é distribuída entre os condutores, portanto após o contato

ambos os condutores ficam carregados. Nesse caso, a carga depende das dimensões do condutor, portanto elas não terão a mesma carga final, sendo a alternativa certa a B.

R- B

04-

05-

a) Incorreta  a quantidade de elétrons livres no interior de um corpo não tem relação nenhuma com o fato de ele ser isolante (grande dificuldade de serem eletrizados). No isolante, os elétrons livres, independente de sua quantidade tem grande dificuldade de se movimentarem.

b) Incorreta  os corpos condutores se eletrizam com facilidade mas isso não tem relação com a quantidade de elétrons livres. No condutor, os elétrons livres, independente de sua quantidade tem grande facilidade de se movimentarem.

c) Correta  A força elétrica entre dois corpos eletrizados pode ser atrativa ou repulsiva, dependendo apenas da carga elétrica dos corpos.  Se as cargas elétricas tiverem mesmo sinal a força entre elas será de repulsão e, se tiverem sinais opostos, de atração.
d) 
Correta  passagem da corrente elétrica por um fio condutor produz umcampo magnético em volta desse fio, que pode ser verificado pela presença de uma bússola.  

e) Incorreta  Os motores elétricos funcionam devido ao aparecimento de forças de origem magnética cujo movimento deve-se à passagem de corrente elétrica nas espiras no interior desse motor.

R – questão anulada  existe mais de uma opção incorreta.

06-

Como, pelo enunciado, X estava eletrizada com carga de 5,0.10-12  C ela transferiutoda sua carga para Y, ficando X neutra (carga zero).

Acontece que todo corpo ligado à Terra fica totalmente descarregado transferindo integralmente toda sua carga (5,0.10-12 C) para a Terra. Assim Y também ficará neutro com carga zero.

Portanto, no final desse processo, as cargas elétricas totais dos objetos X e Y serão, respectivamente, zero e zero.

R- A

07-

08-

Lei de Coulomb ou Força elétrica

expressão matemática acima é denominada lei de Coulomb e de enunciado:

Esta constante K é dependente do meio onde estão as cargas (denominada constante eletrostática do meio ou constante dielétrica) e, no sistema internacional de unidades (SI) e, no vácuo e aproximadamente no ar, tem valor  K = 1/4πεo ≈ 8,9876.109 Nm2/C2 costuma ser arredondado para K = 9.109 Nm2/C2. 

Pelo enunciado, QA + QB = 20 nC  QA = 20.10-9 – QB e aplicando a Lei de Coulomb, temos:

Resolvendo a equação do segundo grau:

ou

R- E

09- Vamos analisar as cargas:

A carga -Q vai exercer uma força de repulsão (negativo com negativo), enquanto que a carga +Q

exerce uma força de atração (positivo e negativo), assim a única resposta possível é a alternativa a.

R- A

 

10- única errada é a alternativa C, pois, pela lei de Coulomb força de repulsão entre as cargas é fornecida por F = kq1.q2/d2 (F é diretamente proporcional ao módulo das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas).

Assim, quando você triplica o valor de uma das cargas F fica 3 vezes maior e, quando você triplica a distância entre as cargas F fica 32 = 9 vezes menor.

Assim, F ficará  =  (3 vezes menor) e não inalterada.

R- C

11- Sobre o feixe de elétrons (carga negativa), a força resultante deve ter a direção e o sentido de (vertical e para cima), para que o movimento do feixe seja retilíneo e acelerado dentro da região plana delimitada pelo quadrado. As cargas de cada esfera devem ter o mesmo módulo.

Para que a trajetória seja retilínea, vertical e para cima, a direção da força elétrica na horizontal deve ser nula, de modo que ele não se mova nessa direção.

R – C

12- Pelo enunciado, como a esfera desce no interior da câmara comvelocidade constante então ela está em equilíbrio dinâmico e a força resultante sobre ela deve ser nula.

Sendo a força peso vertical e para baixo, a força elétrica sobre a esfera,para anular o peso, deve ter direção vertical e sentido para cima.

Se, pelo enunciado, o campo elétrico uniforme tem a mesma direção e sentido da aceleração local da gravidade (vertical e para baixo), a esfera deve estar eletrizada com carga negativa (excesso de elétrons), pois, para cargas negativas a força elétrica e o campo elétrico têm mesma direção(vertical) e sentido contrário (campo para baixo e força para cima).

13- Lembre-se que cargas elétricas positivas criam no ponto P campos elétricos de afastamento e negativas, de aproximação.

Se a intensidade do campo elétrico criado por Q1 em P tem módulo E as outras cargas, de mesmo módulo, também originarão em P campos de intensidades E, pois E , com k,│Q│e d2 constantes.

Veja nas figuras a representação da direção e sentido dos campos criados em Ppor cada carga (positiva, de afastamento e negativa, de aproximação), e asequência do cálculo da intensidade do campo elétrico resultante ER.

Aplicando Pitágoras na terceira figura (triângulo retângulo)  ER2 = (2E)2 + (2E)2 = 2.(2E)2 

ER =2.E.

R- D

 

14-

15-


Potencial elétrico V

Sendo o potencial elétrico uma grandeza escalar, o potencial elétrico no ponto C (VC) é a soma dos potenciais de cada carga (princípio da superposição) nesse ponto equidistante r de cada carga.


Campo elétrico gerado num ponto P por várias cargas puntiformes

Num dado ponto P do espaço o vetor campo elétrico resultante, devido à ação de várias cargas,

corresponde à soma vetorial dos campos produzidos por cada uma dessas cargas individualmente.

R- E

16-

Campo elétrico gerado por uma carga pontual Q

 Uma carga puntiforme (Q) geradora de campo provoca num ponto P, distante da carga, um vetor campo elétrico  que faz surgir sobre uma carga de prova q aí colocada uma força elétrica  de intensidade F=KQq/d2, que substituída na equação E=F/q fornece:

 

 Observe atentamente as figuras abaixo onde a carga geradora Q > 0provoca em q1 < 0 localizado em M uma força de atração  e, como q1 é negativa, campo e força tem mesma direção e sentidos opostos, estando em M se afastando de Q > 0.

Verifique agora que a carga geradora Q > 0 provoca em q2 > 0 localizado em uma força de
repulsão  e, como q2 é positiva, campo e força têm mesma direção e mesmo sentido, estando  em N se afastando de Q > 0.

Generalizando: em qualquer ponto do campo gerado por Q > 0 colocando-se cargas de prova q positivas ou negativas, o campo gerado será sempre de afastamento.

Analogamente, se a carga geradora fosse negativa Q < 0, em todos os pontos o campo elétrico gerado seria de aproximação.

Como o elétron (carga de prova negativa) se desloca para a direita a força sobre ele também é para a direita e o campo elétrico é para a esquerda.

R- E

17-
Potencial elétrico V

Sendo o potencial elétrico uma grandeza escalar, o potencial elétrico no ponto C (VC) é a soma dos potenciais de cada carga (princípio da superposição) nesse ponto equidistante r de cada carga.


Campo elétrico gerado num ponto P por várias cargas puntiformes

Num dado ponto P do espaço o vetor campo elétrico resultante, devido à ação de várias cargas,

corresponde à soma vetorial dos campos produzidos por cada uma dessas cargas individualmente.

R- E

18- a) os módulos EA, EB e EC do campo elétrico nos pontos A, B e C, respectivamente;

São fornecidos a diferença de potencial entre as placas V = 300V e adistância entre as placas d=5 mm = 5.10-3 m.

19-

20-

W = q.(VA – VB) = 1,2.10-6.(10 – 3) = 8,4.10-6 J = 8,4 J.

R- C

21-

VA =  = 9.109.7.10-6/5.10-2 = 12,6.105 V

VB =  = 9.109.7.10-6/59.10-2 = 7.105 V

UAB = (VA – VB) = (12,6 -7).105 = 5,6.105 V.

R- B

22-

trabalho entre A e C não depende da trajetória (as linhas verticais são superfícies equipotenciais) mas, WAC = q.U = q.E.d = 0,1.10-6.5.102.10.10-2 = 5.10-5 J.

R- A

 

23- Veja o formulário abaixo:

No trabalho das forças conservativas (força elétrica) temos que 
, ou seja, o 
trabalho realizado pela força elétrica para a carga de q = 400 μC= 400.10

-6 C, para se deslocar de A (VA = 100 V) até B (VB = 20 V) pode ser calculado pela diferença entre a Energia potencial inicial e Energia potencial final.

      J

24- Mesmas cargas elétricas (mesmo sinal) se repelem. Para aproximá-las, você deve exercer força

contra o campo elétrico. Essa força provoca em aumento da energia potencial elétrica do sistema das duas cargas.

R- B

 

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