Professora FLORENCE. Resposta: Resposta: Página 1

Transcrição

1 1. (Uftm 2012) Em uma festa infantil, o mágico resolve fazer uma demonstração que desperta a curiosidade das crianças ali presentes. Enche uma bexiga com ar, fecha-a, e, a seguir, após esfregá-la vigorosamente nos cabelos de uma das crianças, encosta o balão em uma parede lisa e perfeitamente vertical. o retirar a mão, a bexiga permanece fixada à parede. ual foi a mágica? a) O ar da bexiga interage com a parede, permitindo o repouso da bexiga. b) o ser atritada, a bexiga fica eletrizada e induz a distribuição das cargas da parede, o que permite a atração. c) O atrito estático existente entre a bexiga e a parede é suficiente para segurá-la, em repouso, na parede. d) bexiga fica eletrizada, gerando uma corrente elétrica que a segura à parede. e) Por ser bom condutor de eletricidade, o ar no interior da bexiga absorve energia elétrica da parede, permitindo a atração. [] bexiga é de material isolante. O excesso de cargas fica retido na região atritada. Esse excesso de cargas induz cargas de sinais opostos na superfície da parede, acarretando a atração. 2. (G1 - ifsc 2012) omo funciona a Máquina de Xerox uando se inicia a operação em uma máquina de Xerox, acende-se uma lâmpada, que varre todo o documento a ser copiado. imagem é projetada por meio de espelhos e lentes sobre a superfície de um tambor fotossensível, que é um cilindro de alumínio revestido de um material fotocondutor. Os fotocondutores são materiais com propriedade isolante no escuro. Mas, quando expostos à luz, são condutores. ssim, quando a imagem refletida nos espelhos chega ao tambor, as cargas superficiais do cilindro se alteram: as áreas claras do documento eliminam as cargas elétricas que estão sobre a superfície do cilindro e as áreas escuras as preservam. Forma-se, então, uma imagem latente, que ainda precisa ser revelada. Para isso, o cilindro é revestido por uma fina tinta de pó, o tonalizador, ou toner, que adere à imagem latente formada sobre o tambor. Em seguida, toda a imagem passa para as fibras do papel, através de pressão e calor. E, assim, chega-se à cópia final. Fonte: Revista Globo iência, dez. 1996, p. 18. O texto acima se refere a uma aplicação do fenômeno de eletrização, pois é graças a ele que o toner adere ao cilindro metálico mencionado. O processo de eletrização pode ocorrer de três formas distintas: atrito, indução e contato, mas todos os processos têm algo em comum. É ORRETO afirmar que o comum destes processos é: a) Deixar o corpo eletrizado, com um desequilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas. b) Deixar o corpo eletrizado, com um equilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas. c) rrancar as cargas positivas do corpo eletrizado. d) Deixar o corpo eletrizado com uma corrente elétrica negativa. e) Deixar o corpo eletrizado com um campo magnético. [] Para que um corpo seja eletrizado, por qualquer processo, ele deve ganhar ou perder elétrons, havendo, Página 1

2 então, um desequilíbrio entre o número de prótons (cargas positivas) e o número de elétrons (cargas negativas). 3. (G1 - ifsp 2012) Enquanto fazia a limpeza em seu local de trabalho, uma faxineira se surpreendeu com o seguinte fenômeno: depois de limpar um objeto de vidro, esfregando-o vigorosamente com um pedaço de pano de lã, percebeu que o vidro atraiu para si pequenos pedaços de papel que estavam espalhados sobre a mesa. O motivo da surpresa da faxineira consiste no fato de que a) quando atritou o vidro e a lã, ela retirou prótons do vidro tornando-o negativamente eletrizado, possibilitando que atraísse os pedaços de papel. b) o atrito entre o vidro e a lã aqueceu o vidro e o calor produzido foi o responsável pela atração dos pedaços de papel. c) ao esfregar a lã no vidro, a faxineira criou um campo magnético ao redor do vidro semelhante ao existente ao redor de um ímã. d) ao esfregar a lã e o vidro, a faxineira tornou-os eletricamente neutros, impedindo que o vidro repelisse os pedaços de papel. e) o atrito entre o vidro e a lã fez um dos dois perder elétrons e o outro ganhar, eletrizando os dois, o que permitiu que o vidro atraísse os pedaços de papel. [E] Na eletrização por atrito ocorre transferência de elétrons de um corpo para o outro, ficando ambos eletrizados com cargas de sinais opostos. 4. (Uepg 2011) onsidere quatro esferas metálicas idênticas e isoladas uma da outra. Três esferas (a,b,c) estão, inicialmente, descarregadas e a quarta esfera (d) está eletrizada com carga igual a. seguir a esfera d é posta sucessivamente em contato com as esferas a, b e c. No final todas as esferas estão eletrizadas. Sobre as cargas adquiridas pelas esferas, ao final do processo, assinale o que for correto. 01) s quatro esferas estarão igualmente eletrizadas. 02) esfera a estará eletrizada com carga igual a /2. 04) s esferas c e d estarão eletrizadas com cargas iguais a /8. 08) s esferas a, b e c estarão eletrizadas com cargas iguais a /3. 16) esfera b estará eletrizada com carga igual a /4. Página 2

3 = 22 tabela a seguir apresenta as cargas das esferas do início ao fim do processo. a b c d Início ontato d-a /2 0 0 /2 ontato d-b /2 /4 0 /4 ontato d-c /2 /4 /8 /8 Final /2 /4 /8 /8 5. (Uftm 2011) indução eletrostática consiste no fenômeno da separação de cargas em um corpo condutor (induzido), devido à proximidade de outro corpo eletrizado (indutor). Preparando-se para uma prova de física, um estudante anota em seu resumo os passos a serem seguidos para eletrizar um corpo neutro por indução, e a conclusão a respeito da carga adquirida por ele. Passos a serem seguidos: I. proximar o indutor do induzido, sem tocá-lo. II. onectar o induzido à Terra. III. fastar o indutor. IV. Desconectar o induzido da Terra. onclusão: No final do processo, o induzido terá adquirido cargas de sinais iguais às do indutor. o mostrar o resumo para seu professor, ouviu dele que, para ficar correto, ele deverá a) inverter o passo III com IV, e que sua conclusão está correta. b) inverter o passo III com IV, e que sua conclusão está errada. c) inverter o passo I com II, e que sua conclusão está errada. d) inverter o passo I com II, e que sua conclusão está correta. e) inverter o passo II com III, e que sua conclusão está errada. [] Os passos III e IV devem ser invertidos e, na eletrização por indução, os corpos adquirem cargas de sinais opostos. uando o indutor é positivo, ele atrai elétrons da terra para o induzido (o induzido fica com carga negativa); e quando ele é negativo, repele elétrons do induzido para a terra (o induzido fica com carga positiva). Página 3

4 6. (IFSP-2011) Um estudante deseja determinar o estado de eletrização de uma bexiga de aniversário. Para isso, ele aproxima um corpo, que não se sabe se está ou não eletrizado, e observa que há atração com a bexiga. pós isso, ele pega outro corpo, carregado positivamente, e aproxima-o da bexiga e verifica novamente a atração. partir dessa sequência, são feitas as seguintes afirmações: I. Não se pode afirmar se o estado de eletrização da bexiga é neutro ou carregado. II. Se o corpo estiver negativamente carregado, então a bexiga está necessariamente neutra. III. Se o corpo estiver carregado positivamente, então a bexiga estará necessariamente carregada com carga negativa. São corretas as afirmações a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) I e II, apenas. e) I, II e III. [D] Entre o corpo e a bexiga as forças são de atração. Entre o corpo e a bexiga as forças também são de atração. Então, temos as seguintes hipóteses: Tabela I Tabela II Linha orpo exiga orpo exiga (1) + + (2) (3) + 0 (4) 0 (5) 0 + (6) 0 om base nessas hipóteses, analisemos as afirmativas, confrontando as duas tabelas: I. orreta. Pelas linhas (1) e (3) da tabela I e (1) e (2) da tabela II, a bexiga pode estar neutra ou carregada negativamente. II. orreta. Pelas linhas (4) da tabela I e (2) da tabela II. III. Incorreta. linha (3) da tabela I e a linha (2) da tabela II mostram que a bexiga pode estar neutra. Página 4

5 7. (IFE ) Três esferas metálicas idênticas,, e, se encontram isoladas e bem afastadas uma das outras. esfera possui carga e as outras estão neutras. Faz-se a esfera tocar primeiro a esfera e depois a esfera. Em seguida, faz-se a esfera tocar a esfera. No final desse procedimento, as cargas das esferas, e serão, respectivamente, a) /2, /2 e /8. b) /4, /8 e /8. c) /2, 3/8 e 3/8. d) /2, 3/8 e /8. e) /4, 3/8 e 3/8. [E] 0 com : ; com : ; com : tabela abaixo mostra o resultado final. ontatos Início 0 0 com /2 /2 0 com /4 /2 /4 com /4 3/8 3/8 8. (Ufla 2010) Duas esferas condutoras descarregadas e iguais 1 e 2 estão em contato entre si e apoiadas numa superfície isolante. proxima se de uma delas um bastão eletrizado positivamente, sem tocá la, conforme figura a seguir. Em seguida as esferas são afastadas e o bastão eletrizado é removido. É correto afirmar que a) as esferas permanecem descarregadas, pois não há transferência de cargas entre bastão e esferas. b) a esfera 1, mais próxima do bastão, fica carregada positivamente e a esfera 2 carregada negativamente. c) as esferas ficam eletrizadas com cargas iguais e de sinais opostos. d) as esferas ficam carregadas com cargas de sinais iguais e ambas de sinal negativo, pois o bastão atrai cargas opostas. Página 5

6 [] s figuras ilustram a situação descrita. Na Fig 1, devido à presença do bastão, ocorre a polarização de cargas nas esferas. Fig 2 mostra as esferas com cargas de mesmo módulo e sinais opostos. 9. (Unesp 2010) Um dispositivo simples capaz de detectar se um corpo está ou não eletrizado, é o pêndulo eletrostático, que pode ser feito com uma pequena esfera condutora suspensa por um fio fino e isolante. Um aluno, ao aproximar um bastão eletrizado do pêndulo, observou que ele foi repelido (etapa I). O aluno segurou a esfera do pêndulo com suas mãos, descarregando-a e, então, ao aproximar novamente o bastão, eletrizado com a mesma carga inicial, percebeu que o pêndulo foi atraído (etapa II). pós tocar o bastão, o pêndulo voltou a sofrer repulsão (etapa III). partir dessas informações, considere as seguintes possibilidades para a carga elétrica presente na esfera do pêndulo: Possibilidade Etapa I Etapa II Etapa III 1 Neutra Negativa Neutra 2 Positiva Neutra Positiva 3 Negativa Positiva Negativa 4 Positiva Negativa Negativa 5 Negativa Neutra Negativa Somente pode ser considerado verdadeiro o descrito nas possibilidades a) 1 e 3. b) 1 e 2. c) 2 e 4. d) 4 e 5. e) 2 e 5. [E] Etapa I: como houve repulsão, a esfera pendular e o bastão tinham cargas de mesmo sinal, respectivamente: [(+),(+)] ou [( ),( )]. Etapa II: a esfera estava descarregada e o bastão continuou com a mesma carga: [(neutra),(+)] ou [(neutra), ( )] Etapa III: ao entrar em contato com o bastão, a esfera adquiriu carga de mesmo sinal que ele, pois foi novamente repelida. s cargas da esfera e do bastão podiam ser, respectivamente: [(+),(+)] ou [( ),( )]. omo o sinal da carga do bastão não sofreu alteração, a esfera apresentava cargas de mesmo sinal nas etapas I e III. ssim as possibilidades de carga são: [(+), (neutra) e (+)] ou [( ), neutra e ( )]. Página 6

7 10. (Pucsp 2010) onsidere quatro esferas metálicas idênticas, separadas e apoiadas em suportes isolantes. Inicialmente as esferas apresentam as seguintes cargas: =, = /2, = 0 (neutra) e D =. Faz-se, então, a seguinte sequencia de contatos entre as esferas: I contato entre as esferas e e esferas e D. pós os respectivos contatos, as esferas são novamente separadas; II a seguir, faz-se o contato apenas entre as esferas e. pós o contato, as esferas são novamente separa - das; III finalmente, faz-se o contato apenas entre as esferas e. pós o contato, as esferas são separadas. Pede-se a carga final na esfera, após as sequencias de contatos descritas. a) 7 8 b) c) 2 d) 4 e) 7 16 [E] Dados: = ; = 2 ; = 0 e D = uando dois corpos condutores idênticos são colocados em contato, as cargas finais são iguais e correspondem à média aritmética das cargas iniciais, ou seja: ' ' pliquemos essa expressão aos vários contatos descritos no enunciado. 2 3 com : 1 = 1 = 2 ; com D: 1 = D1 = D 0 ( ) ; Página 7

8 3 1 1 com : 2 = 2 = 2 4 ; com : 3 = 3 = Portanto, a carga final da esfera é 3 = (UFRGS- 2010) Um aluno recebe um bastão de vidro e um pedaço de seda para realizar uma demonstração de eletrização por atrito. pós esfregar a seda no bastão, o aluno constata que a parte atritada do bastão ficou carregada positivamente. Nesse caso, durante o processo de atrito, cargas elétricas a) positivas foram transferidas da seda para o bastão. b) negativas foram transferidas do bastão para a seda. c) negativas foram repelidas para a outra extremidade do bastão. d) negativas foram destruídas no bastão pelo calor gerado pelo atrito. e) positivas foram criadas no bastão pelo calor gerado pelo atrito. [] Na eletrização por atrito, há passagem de cargas negativas (elétrons) de um corpo para outro. Se o bastão ficou carregado positivamente, ele perdeu elétrons para a seda, ou seja, cargas negativas foram transferidas do bastão para a seda. 12. (UFF 2010) figura representa quatro esferas metálicas idênticas penduradas por fios isolantes elétricos. O arranjo está num ambiente seco e as esferas estão inicialmente em contato umas com as outras. esfera 1 é carregada com uma carga elétrica +. Escolha a opção que representa a configuração do sistema depois de atingido o equilíbrio. a) Página 8

9 b) c) d) e) [] omo são esferas metálicas idênticas, a carga é igualmente distribuída entre elas. Ou seja, cada esfera adquire carga. omo são cargas de mesmo sinal, cada uma repele as outras três. 4 Imediatamente após a eletrização: a esfera 1 recebe forças de repulsão de 2, 3, e 4, todas horizontais para a esquerda, sofrendo, então, deflexão para a esquerda; a esfera 4 recebe forças de repulsão de 1, 2 e 3, todas horizontais para a direita, sofrendo, então, deflexão para a direita. as esferas 2 e 3 ficam sujeitas às forças mostradas na figura a seguir. a esfera 2, como mostra a figura acima, recebe duas repulsões opostas, de mesma intensidade, das esferas 1 e 3: F 12 e F 32, respectivamente, ficando sujeita à resultante F 42, recebida da esfera 4, defletindo, então, para a esquerda; mesmo acontece com a esfera 3, que fica sujeita à resultante F 13, aplicada pela esfera 1, defletindo, então, para a direita. Essas repulsões fazem com que no equilíbrio as esferas estejam nas posições mostradas na opção. Página 9

10 13. (FTMG 2010) Três esferas idênticas,, e, encontram-se separadas e suspensas por fios isolantes conforme ilustração. s seguintes ações e observações são, então, realizadas: ções proxima-se de Observações proxima-se de Das possibilidades apresentadas na tabela seguinte, argas Das Esferas Possibilidades 1ª ª ª ª aquelas que estão em conformidade com as observações são a) 1ª e 2ª. b) 1ª e 3ª. c) 2ª e 4ª. d) 3ª e 4ª. [] s esferas e se repelem: possuem cargas de mesmo sinal. s esferas e se atraem: esfera está neutra ou possui carga de sinal oposto ao da esfera. Página 10

11 Essas possibilidades combinadas estão na tabela a seguir: argas Das Esferas Possibilidades 1ª ª + + 3ª 0 4ª + Dessas possibilidades, apenas a 1ª e a 3ª comparecem na tabela de opções fornecidas pela questão. 14. (UFL- 2010) Um estudante dispõe de um kit com quatro placas metálicas carregadas eletricamente. Ele observa que, quando aproximadas sem entrar em contato, as placas e se atraem, as placas e se repelem, e as placas e D se repelem. Se a placa D possui carga elétrica negativa, ele conclui que as placas e são, respectivamente, a) positiva e positiva. b) positiva e negativa. c) negativa e positiva. d) negativa e negativa. e) neutra e neutra. [] Dado: D possui carga negativa. e D se repelem: possui carga negativa. e se atraem: possui carga positiva. e se repelem: possui carga positiva. 15. (PS- 2010) Um condutor eletrizado positivamente está isolado. o ser ligado à Terra, por meio de um fio condutor, ele se descarrega em virtude da subida da seguinte partícula proveniente dessa ligação. a) prótons. b) nêutrons. c) quarks. d) neutrinos. e) elétrons. Página 11

12 [E] omo o condutor está eletrizado positivamente, para neutralizá-lo eletricamente, sobem elétrons da Terra para ele. 16. Dispõe-se de três esferas idênticas e isoladas umas das outras. Duas delas, e, estão neutras, enquanto a esfera contém uma carga elétrica. Faz-se a esfera tocar primeiro a esfera e depois a esfera. No final deste procedimento, qual a carga elétrica das esferas, e, respectivamente? = /2 ; = = /4 Resolução: Dados: soma das cargas dos corpos e é igual antes e após o contato, portanto: pós o contato de com : Um corpo, com carga = 8µ, é colocado em contato com um corpo, inicialmente neutro. Em seguida, são afastados um do outro. Sabendo que a carga do corpo, após o contato, é de 5µ, calcule a nova carga do corpo. 8 0 pós o contato, temos segundo o texto a seguinte informação:? e 5 Pelo princípio da conservação das cargas elétricas temos a seguinte situação: 18. Responda às seguintes questões: a) o que acontece a um corpo condutor eletrizado quando entra em contato com o solo? b) por que não conseguimos eletrizar por atrito um corpo condutor, segurando-o diretamente com a mão? Página 12

13 c) os caminhões que conduzem combustível possuem uma corrente que vai se arrastando pelo chão. Justifique a utilidade da corrente. Resolução: a) O corpo se descarrega perdendo o excesso de carga elétrica para o solo. b) Porque o corpo humano rouba as cargas elétricas, geradas pelo atrito. c) função da corrente é conduzir para a Terra as cargas elétricas acumuladas na carcaça do caminhão durante o transporte do combustível. Dessa maneira o caminhão fica descarregado evitando assim acidentes como, por exemplo, faíscas enquanto o caminhão está descarregando o combustível. 19. (Unicamp-SP) Duas cargas elétricas 1 e 2, atraem-se quando colocadas próximas uma da outra. a) O que se pode afirmar sobre os sinais de 1 e 2? b) carga 1 é repelida por uma terceira carga 3, positiva. ual é o sinal de 2? Resolução: a) São opostos. b) Se 1 é repelida por 3 implica que ela é positiva. ssim 2 é negativa. 20. onsidere duas esferas, e, idênticas e isoladas eletricamente. s esferas e possuem cargas respectivamente iguais a 3µ e 1µ. olocam-se as duas esferas em contato. a) ual a carga final de cada esfera? b) ual o número de elétrons transferidos da esfera para a esfera? a) 2µ cada uma b) 6,25 x10 12 elétrons Resolução: a) b) 3 2 carga elétrica de variou em 1µ em função da transferência de elétrons entre as esferas. Dessa forma: x10 12 n. e ( 1x10 ) n.( 1,6 x10 ) n n 6,25x10 elétrons 19 1,6 x10 Página 13