Exercícios de Física Eletrização

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1 Questão 01 - Geração Pontocom O pessoal que não conheceu o mundo antes do computador é imbatível na rapidez com que processam informações e novidades. Sabemos que o uso do computador está cada vez mais difundido no Brasil e no Mundo. Mas devemos ter alguns cuidados técnicos com esta máquina poderosa, porém frágil. Um dos maiores problemas para as memórias de acesso do computador é a energia estática. Sobre processos de eletrização, podemos afirmar: a) Na eletrização por atrito ambos os corpos adquirem cargas de mesmo valor e mesmo sinal O processo de separação de cargas descrito no desenho ( nuvem casa) acima é : a) Eletrização por contato b) Indução eletromagnética c) Indução eletrostática d) Eletrização por atrito Questão 03 - Observe a figura abaixo : b) Na eletrização por contato os corpos adquirem cargas de mesmo valor, porém de sinal contrário. c) Processos de eletrização são, nada mais do que escoamento de elétrons de um corpo para outro d) Na eletrização por indução, após o processo, os corpos adquirem cargas de mesmo valor e sinal. Questão 02 - Observe a figura abaixo Sentido do movimento dos elétrons O processo de separação de cargas descrito no desenho ( nuvem edifício) acima é: a) Eletrização por contato b) Indução eletromagnética c) Indução eletrostática d) Eletrização por atrito

2 Questão 04 - Duas esferas metálicas muito leves, estão penduradas por fios perfeitamente isolantes, em um ambiente seco, conforme a figura abaixo. Uma barra metálica positivamente carregada é encostada em uma das esferas e depois afastada. Após o afastamento da barra. Qual deve ser a situação das esferas, sabendo-se que a carga inicial das esferas é nula? a) As folhas só abrirão quando M tocar em T. b) As folhas só abrirão quando M tocar em R. c) As folhas só abrirão se o contato entre T e R for mantido permanentemente. d) As folhas se abrirão à medida que M vai se aproximando de T. Questão 06 - Atrita-se um bastão de vidro com um pano de lã inicialmente neutro. Pode-se afirmar que: a) só a lã fica eletrizada. b) só o bastão fica eletrizado. c) o bastão e a lã se eletrizam com cargas de mesmo sinal. a) b) c) d) Questão 05 - Uma esfera metálica carregada, M é aproximada de um eletroscópio de folhas de alumínio, conforme o esquema abaixo. A carcaça metálica R está em contato permanente com o solo (aterrada). Enquanto a esfera M estava muito afasta do eletroscópio estabeleceu-se um contato elétrico transitório entre T e R. Qual é a afirmação correta em relação à experiência em apreço? d) o bastão e a lã se eletrizam com cargas de sinais contrários. Questão 07 - Um aluno tem 4 esferas idênticas, pequenas e condutoras (A, B, C e D), carregadas com cargas respectivamente iguais a 9Q, 3Q, 7Q e 4Q. A esfera A é colocada em contato com a esfera B e a seguir com as esferas C e D. Ao final do processo a esfera A estará carregada com a carga equivalente a: 3Q 5Q

3 6Q 1Q d) ambos fiquem eletrizados com cargas de sinais contrários e mesmo valor absoluto. Questão 10 - Dispõe-se de quatro esferas metálicas: P, Q, R e S. Sabe-se que P repele Q, que P atrai R, que R repele S e que S está carregada positivamente. Pode-se dizer que: a) P está carregada positivamente. b) P e R têm cargas de mesmo sinal. c) P e Q estão carregadas positivamente. Questão 08 Indique a afirmativa INCORRETA: a) Se um corpo neutro perder elétrons, ele ficará eletrizado positivamente. b) Atritando-se um bastão com uma flanela, ambos inicialmente neutros, eles se eletrizam com cargas do mesmo valor absoluto e sinais opostos. c) Na eletrização por indução eletrostática, o condutor, inicialmente neutro, se eletriza com carga de sinal contrário à do corpo eletrizado. d) Um corpo eletrizado pode repelir um corpo neutro. Questão 09 Um pedaço de papel higiênico e uma régua de plástico estão eletricamente neutros. A régua de plástico é, então, friccionada no papel higiênico. Após o atrito deve-se esperar que: d) Q tem carga negativa. Questão 11 - Um pêndulo elétrico é atraído por um bastão carregado negativamente. Pode-se concluir com certeza que o pêndulo: a)tem carga positiva b) Não está carregado c) Tem carga negativa d) Tem carga negativa ou não está carregado Questão 12 - Dispõe-se de uma placa metálica M e de uma esferinha metálica P, suspensa por um fio isolante, inicialmente neutras e isoladas. Um feixe de luz violeta é lançado sobre a placa retirando partículas elementares (elétrons) da mesma. As figuras de (1) a (4), ilustram o desenrolar dos fenômenos ocorridos. a) somente a régua fique eletrizada. b) somente o papel fique eletrizado. c) ambos fiquem eletrizados com cargas de mesmo sinal e mesmo valor absoluto.

4 Pode-se afirmar que os passageiros: a) Podemos afirmar que na situação (4): b) M e P estão eletrizadas positivamente. c) M está negativa e P neutra. d) M está neutra e P positivamente eletrizada. e) M e P estão eletrizadas negativamente. Questão 13 - Uma partícula está eletrizada positivamente com uma carga elétrica de 4,0x10-15 C. Como o módulo da carga do elétrons é 1,6x10-19 C, essa partícula a) ganhou 2,5x10 4 elétrons. b) perdeu 2,5x10 4 elétrons. c) ganhou 4,0x10 5 elétrons. d) perdeu 4,0x10 5 elétrons Questão 14 - Durante uma tempestade, um raio atinge um ônibus que trafega por uma rodovia. a) não sofrerão dano físico em decorrência deste 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 descarga será homogeneamente distribuída na superfície interna do ônibus. d) não sofrerão dano físico em decorrência deste fato, pois a carroceria metálica do ônibus atua como blindagem. Questão 15 - Têm-se três esferas metálicas A, B e C eletrizadas. Aproximando-se uma da outra constata-se que A atrai B e B repele C. Então podemos afirmar que: a) A e B possuem cargas positivas e C possui carga negativa. b) A e B possuem cargas negativas e C possui carga positiva. c) A e C possuem carga de mesmo sinal e B possui carga de sinal contrário ao sinal de ª d) A e C possuem cargas de sinais contrários e B possui carga de sinal contrário ao sinal de A.

5 Questão 16 - Na figura a seguir, um bastão carregado positivamente é aproximado de uma pequena esfera metálica (M) que pende na extremidade de um fio de seda. Observa-se que a esfera se afasta do bastão. Nesta situação, pode-se afirmar que a esfera possui uma carga elétrica total: III- Numa descarga elétrica, a corrente elétrica é invisível sendo o relâmpago a emissão de luz, em conseqüência da ionização do ar. Dentre as afirmações: a) somente I é correta. b) somente II é correta. c) somente III é correta. d) I, II e III são corretas. a) negativa b) positiva c) positiva ou nula d) negativa ou nula Questão 19 - Um bastão é atritado com um pano. A seguir, repele uma esfera eletrizada negativamente. Pode-se afirmar corretamente que o bastão foi eletrizado: a) positivamente, por contato com o pano. b) positivamente, por ter-se aproximado da esfera. c) negativamente, por ter-se aproximado da esfera. Questão 18 - Os relâmpagos e os trovões são conseqüência de descargas elétricas entre nuvens ou entre nuvens e o solo. A respeito desses fenômenos, considere as afirmações que seguem. I - Nuvens eletricamente positivas podem induzir cargas elétricas negativas no solo. II - O trovão é uma conseqüência da expansão do ar aquecido. d) negativamente, por atrito com o pano. Questão 20 - Uma esfera metálica M, negativamente eletrizada, é posta em contato com outra esfera condutora N, não-eletrizada. Durante o contato ocorre deslocamento de : a) prótons e elétrons de M para N. b) prótons de M para N.

6 c) elétrons de N para M. d) elétrons de M para N. Questão 21 - O corpos eletrizados por atrito, contato e indução ficam carregados respectivamente com cargas de sinais: a) iguais, iguais e iguais. b) contrários, iguais e contrários. c) iguais, iguais e contrários. d) contrários, contrários e iguais Questão 22 - Centenas de milhares de manifestantes foram às ruas em várias cidades no mundo no sábado para pedir que os Estados Unidos dêem uma chance à paz e não corram para uma guerra contra o Iraque. Na maior manifestação do "poder do povo" desde a Guerra do Vietnã, pacifistas da Antártida à Islândia criticaram a postura belicista do presidente George W. Bush. Sabemos que esta guerra possui um grande atrativo para os Estados Unidos e seus aliados: manipulação do petróleo mundial. O Brasil é um grande consumidor de petróleo, mas nós temos uma tecnologia que pode valer muito em época de crise de petróleo: o álcool. O álcool é um combustível altamente inflamável, necessitando de cuidados especiais em seu transporte da usina aos postos de distribuição. Os caminhões distribuidores de combustíveis, sempre têm uma corrente que arrasta no chão, e ao abastecerem os postos, usam o fio terra. Tal procedimento serve para: a) Descarregar cargas elétricas que são acumuladas por toda a estrutura metálica do caminhão, obtidas através do atrito do ar com o caminhão b) Descarregar cargas elétricas que são acumuladas por toda a estrutura metálica do caminhão, obtidas através da indução eletrostática com o chão c) Carregar cargas elétricas no caminhão para que o combustível escoe mais rápido d) Descarregar cargas elétricas que são acumuladas no combustível para evitar uma grande explosão Questão 23 - Uma esfera metálica carregada M é aproximada de um eletroscópio de folhas de alumínio, conforme o esquema abaixo. A carcaça metálica R está em contato permanente com o solo (aterrada). Enquanto a esfera M estava muito afastada do eletroscópio estabeleceu-se um contato elétrico transitório entre T e R. Qual é a afirmação CORRETA em relação à experiência em apreço? a) As folhas se abrirão à medida que M vai se aproximando de T. b) As folhas só abrirão quando M tocar em R c) As folhas só abrirão se o contato entre T e R for mantido permanentemente. d) As folhas só abrirão quando M tocar em T. Questão 24 - Um equipamento é constituído por uma barra metálica, três pequenos sinos

7 (A, B e C) e duas pequenas esferas metálicas (1 e 2). As esferas e o sino C foram ligados à barra por fios perfeitamente isolantes. A ligação do sino C à terra e as ligações dos sinos A e B à barra foram feitas por fios condutores. Barra metálica A 1 C 2 Terra Quando a barra metálica é eletrizada, as esferas 1 e 2 são atraídas respectivamente, pelos sinos A e B, que soam ao seu contato. Após esse primeiro contato, enquanto o conjunto permanecer eletrizado, é mais provável que: a) Apenas a esfera 1 fique positivamente carregada e toque no sino C, voltando à posição de equilíbrio. b) As esferas toquem no sino C e, a seguir, a esfera 1 toque no sino A e a esfera 2 toque no sino B, e assim sucessivamente. c) As esferas, devido à repulsão, toquem no sino C e voltem à posição de equilíbrio. d) As esferas voltem à posição de equilíbrio. Questão 25 - Uma observação comum na nossa vida diária diz respeito à atração de pequenos pedaços de papel por um pente de plástico quando é passado no cabelo passado no cabelo. A respeito desse fenômeno considere as seguintes proposições: I Os cabelos estão carregados eletricamente II O pente, ao ser atritado contra o cabelo é carregado eletricamente III Os pedaços de papel são corpos carregados eletricamente IV Os pedaços de papel são atraídos por indução A melhor explicação para o fenômeno se deve à combinação das proporções: a) I, II e III b) I e IV c) II e IV d) I e III Questão 26 - Em dias secos, em ambientes carpetados, é comum as pessoas receberem pequenas descargas elétricas ao tocarem em maçanetas e outros objetos metálicos. Isso se deve ao fato de : a) Os objetos metálicos, por serem bons condutores, absorverem facilmente energia elétrica e se descarregarem ao serem tocados. b) O corpo da pessoa, eletrizado pelo atrito com o carpete, se descarregar nesses objetos. c) Os metais se carregaram negativamente e os isolantes positivamente, gerando uma corrente elétrica ao se fechar o circuito. d) Os carpetes, em ambientes secos e quentes, emitirem elétrons livres, carregando-se positivamente e descarregando-se através do contato. Questão 27 - Na antigüidade, acreditava-se que os raios eram castigos enviados por deuses furiosos e somente no século XVIII o fenômeno foi cientificamente explicado por Benjamin Franklin ( ) que, além de político, era também físico e filósofo. Franklin enunciou o

8 princípio da conservação da carga, descobriu a natureza elétrica dos raios e inventou o pára-raios. Nos dois séculos que se seguiram, muitas pesquisas foram feitas na área de meteorologia e o fenômeno da geração de raios é atualmente bem conhecido. As nuvens de tempestade têm altura entre 1,5 e 15 km, apresentando temperaturas internas muito diferentes. Na parte inferior, a temperatura é próxima à do ambiente (em média 20 o C), enquanto que na parte mais alta pode atingir - 50 o C. Este enorme gradiente de temperaturas gera ventos muito intensos no interior das nuvens que por sua vez provocam a separação de cargas elétricas devido ao atrito com as partículas de gelo existentes no topo. Assim, a parte inferior das nuvens contém excesso de cargas negativas, enquanto a parte superior, positivas. Por indução, no solo há surgimento de excesso de cargas positivas e se estabelece uma enorme diferença de potencial entre a nuvem e o solo, podendo atingir milhões de volts. Uma vez vencida a capacidade isolante do ar, ocorrem de 30 a 40 descargas elétricas sucessivas espaçadas por intervalos de aproximadamente 0,01 s, que constituem um único raio. Observe a ilustração: a) Processo de eletrização que ocorre no interior das nuvens, que possibilita a separação de cargas, é a indução eletrostática. b) Um corpo neutro é aquele que não possui cargas elétricas. c) Relâmpago ocorre porque há aquecimento do ar provocando uma expansão e propagação em forma de onda sonora, com um estalo característico. d) Ar, em qualquer situação, é considerado um isolante elétrico. Questão 28 Nos períodos de estiagem em Brasília, é comum ocorrer o choque elétrico ao se tocar a carroceria de um carro ou a maçaneta de uma porta em um local onde o piso é recoberto por carpete. Centelhas ou faíscas elétricas de cerca de um centímetro de comprimento saltam entre os dedos das pessoas e esses objetos. Uma faísca elétrica ocorre entre dois corpos isolados no ar, separados por uma distância de um centímetro, quando a diferença de potencial elétrico entre eles atinge, em média, V. Com o auxílio do marque a alternativa CORRETO: a) Choque elétrico é sentido por uma pessoa devido à falta de corrente elétrica pelo seu corpo. b) Os choques elétricos referidos no texto são perigosos porque são provenientes de cargas estáticas que acumulam grande quantidade de energia. Com base nas informações acima e nos conhecimentos em Eletrostática, assinale a CORRETA: c) Processo de eletrização por indução é o principal responsável pelo surgimento do fenômeno descrito no texto.

9 d) Ar em uma região onde existe um campo elétrico uniforme de intensidade superior a V/cm é um péssimo condutor de eletricidade. Questão 29 - A melhor forma de proteção é o pára-raios, que consiste de uma haste metálica fixada num ponto elevado e aterrada por meio de um fio condutor espesso. A região protegida por este simples dispositivo tem o formato de um cone cujo diâmetro (d) corresponde a duas vezes a sua altura (h), medida do solo até o topo do páraraios, como se ilustra. a) O poder das pontas encontra grande importância para a construção de pára-raios, pois quanto mais pontiaguda for a região do condutor, menor será o número de cargas elétricas ali localizadas, ou seja, maior a densidade de carga elétrica. b) O pára-raios é considerado um equipamento de segurança, pois faz escoar para a terra as cargas elétricas que poderiam danificar equipamentos elétricos c) Se uma carga elétrica negativa for colocada num ponto onde exista um campo elétrico E, ela tende a se deslocar no sentido do campo elétrico, e carga positiva, no sentido contrário ao campo elétrico. d) Se a haste do pára raio tiver h = 10 metros de altura, certamente protegerá uma pessoa que está a 40 metros de distância do centro do cone de proteção. Pára-raios devem ser corretamente dimensionados, instalados (e revisados periodicamente) por empresas e técnicos especializados, segundo Normas Técnicas. Devido ao fato de a corrente elétrica sempre procurar escoar pelo caminho mais curto (em termos de resistência elétrica), os raios normalmente atingem os pontos mais altos de uma região. Assim, deve-se evitar, durante uma tempestade, locais descampados, piscinas, praias, campos de futebol e árvores isoladas. Com base no texto e nos conhecimentos em Eletrostática julgue os itens: Questão 30 - O Brasil possui várias vertentes de pesquisa na área da medicina Um exemplo da aplicação da eletricidade na Medicina é o uso do ultra-som no tratamento de fraturas ósseas. Trabalhando no Departamento de Materiais da Faculdade de Engenharia da Universidade de São Paulo, em São Carlos, o pesquisador Luiz Romariz Duarte descobriu que um tipo de ultrasom acelera a regeneração dos ossos fraturados. O método se baseia em uma propriedade das fibras de colágeno existentes no tecido ósseo: sua capacidade de transformar vibrações mecânicas em energia elétrica. Os pulsos de ultra-som aplicados provocam uma vibração no osso. A eletricidade gerada faz com que as células ósseas produzam, mais rapidamente, o material de cicatrização, podendo reduzir pela metade o tempo de regeneração. Sem o conhecimento que se tem dos processos de eletrização, nada disso poderia ter sido descoberto. Sobre cargas

10 elétricas e processos de eletrização podemos afirmar: a) As cargas de mesmo sinal se atraem e cargas de sinais contrários se repelem. b) No processo de eletrização por atrito, os corpos adquirem cargas de mesmo sinal. c) Na indução eletrostática, se o indutor for positivo, ao final do processo o induzido será negativo. d) Na eletrização por contato, os corpos adquirem cargas de sinais contrários. c) Com carga positivas ou está neutro d) Nada se pode afirmar sobre o sinal da carga do pêndulo Questão 32 - Dois corpos eletrizados com cargas de sinais opostos (+q e q) estão separados por uma distância d. Qual das figura seguintes melhor representa as forças de interação elétrica entre estes corpos? a) - F +q -q F b) +q F -F -q Questão 31 - Um pêndulo é atraído por um bastão eletrizado, com cargas negativas, conforme a figura. Concluímos que o pêndulo está eletrizado: c) d) - F +q F -q +q F -F -q A Questão 33 - Considere as afirmativas abaixo. I - Na eletrização por contato, os corpos adquirem cargas de sinais contrários a) Com cargas negativas b) Com cargas positivas II - Na eletrização por contato, o corpo inicialmente neutro ficará sempre com carga de mesmo sinal do corpo que o eletriza III - Na eletrização por atrito, os corpos atritados adquirem cargas iguais em módulo e de sinais contrários

11 IV - Na eletrização por indução o corpo induzido fica com carga de mesmo sinal que a do corpo indutor Marque a alternativa que corresponde à quantidade de itens CORRETOS: a) 2 b) 1 c) 3 d) 4 Questão 34 - Assinale a alternativa CORRETA: a) A lei de Coulomb afirma que a força de interação eletrostática entre duas cargas elétricas é diretamente proporcional ao quadrado da distância que as separam. b) O eletroscópio é um dispositivo utilizado para medir a carga elétrica de um corpo eletrizado. c) Um corpo fica eletrizado positivamente quando perde elétrons. a) Positiva e Positiva b) Negativa e Positiva c) Positiva e Negativa d) Negativa e Negativa Questão 36 - Três esferas condutoras A, B e C têm o mesmo diâmetro. A esfera A está inicialmente neutra, e as outras duas carregadas respectivamente com cargas de 6 µc e 7 µc. Com a esfera A toca-se primeiramente B e depois C. Supondo o sistema isolado, as cargas elétricas de A, B e C, depois dos contatos, são, respectivamente: a) 5 µc, 3 µc e 5 µc b) 7 µc, 3 µc e 5 µc c) 6 µc, 3 µc e 5 µc d) 5 µc, 3 µc e 7 µc d) Dois corpos eletrizados com cargas de mesmo sinal se atraem. Questão 35 - As esferas, na figura abaixo, estão suspensas por fios de seda (isolante). A carga elétrica da esfera A é positiva. A carga elétrica do bastão C e da esfera B são respectivamente: Questão 37 - Duas esferas condutoras descarregadas, X e Y, colocadas sobre suportes isolantes, estão em contato. Um bastão carregado positivamente é aproximado da esfera X sem tocá-la, como mostra a figura. A C B X Y

12 Em seguida, a esfera Y é afastada da esfera X, mantendo-se o bastão em sua posição. Após esse procedimento, as cargas das esferas X e Y são, respectivamente: a) Nula e positiva b) Positiva e negativa c) Negativa e positiva d) Positiva e positiva Questão 38 - A figura abaixo representa uma seqüência de operações, executada da esquerda para a direita, usando um bastão isolante carregado positivamente e uma esfera condutora, inicialmente descarregada, que pode ser ligada à Terra através da chave C. Em 4, o bastão é afastado, enquanto a chave C permanece aberta. Analise as operações descritas e assinale a ÚNICA alternativa CORRETA: a) Em 2, 3 e 4, a esfera está carregada positivamente. b) Em 2, 3 e 4, a esfera está descarregada. c) Em 2, a esfera está descarregada e, em 3 e 4, a esfera está carregada positivamente. d) Em 2, 3 e 4, a esfera está carregada negativamente. Questão 39 - A figura abaixo representa um condutor A, eletricamente neutro, ligado à Terra. Aproxima-se de A um corpo B carregado positivamente. Pode-se afirmar que : C C C C a) os elétrons da Terra são atraídos para A. Em 1, o bastão é aproximado da esfera condutora, enquanto a chave C permanece aberta. Em 2, a chave C é fechada, enquanto o bastão permanece na sua posição. b) os elétrons de A escoam para a Terra.. c) os prótons da Terra são atraídos para A. d) os prótons de A escoam para a Terra. Em 3, a chave C é aberta, enquanto o bastão ainda permanece na sua posição.