Questionário Ondas Eletrostática

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1 Questionário Ondas Eletrostática 1. (PUC RS 2008) A condução de impulsos nervosos através do corpo humano é baseada na sucessiva polarização e despolarização das membranas das células nervosas. Nesse processo, a tensão elétrica entre as superfícies interna e externa da membrana de um neurônio pode variar de -70mV - chamado de potencial de repouso, situação na qual não há passagem de íons através da membrana, até +30mV - chamado de potencial de ação, em cuja situação há passagem de íons. A espessura média de uma membrana deste tipo é da ordem de 1, m. Com essas informações, pode-se estimar que os módulos do campo elétrico através das membranas dos neurônios, quando não estão conduzindo impulsos nervosos e quando a condução é máxima, são, respectivamente, em newton/coulomb, Lembrando-se que a carga de um elétron é 1, C, é correto afirmar que, após atingido o equilíbrio, A. ( ) prótons terão passado de A para B. B. ( ) 1, prótons terão passado de A para B. C. ( ) elétrons terão passado de A para B. D. ( ) 1, elétrons terão passado de A para B. E. ( ) elétrons terão passado de B para A. 4. (UFPEL 2000) Na mitologia dos povos da antiguidade, assim como no humor de Luís Fernando Veríssimo, os raios são apresentados como manifestações da irritação dos deuses. A. ( ) 7, e 3, B. ( ) 7, e 3, C. ( ) 3, e 7, D. ( ) 3, e 7, E. ( ) 3, e 3, (PUC MG 2006) Em certos dias do ano, frequentemente tomamos pequenos choques ao fecharmos a porta do carro ou ao cumprimentarmos um colega com um simples aperto de mãos. Em quais circunstâncias é mais provável que ocorram essas descargas elétricas? A. ( ) Em dias muito quentes e úmidos, porque o ar se torna condutor. B. ( ) Em dias secos, pois o ar seco é bom isolante e os corpos se eletrizam mais facilmente. C. ( ) Em dias frios e chuvosos, pois a água da chuva é ótima condutora de eletricidade. D. ( ) A umidade do ar não influi nos fenômenos da eletrostática, logo essas descargas poderão ocorrer a qualquer momento. 3. (Fatec 2006) Duas pequenas esferas idênticas A e B têm cargas respectivamente QA = e QB = C. As duas são colocadas em contato e após atingido o equilíbrio eletrostático são separadas. Seus conhecimentos de eletricidade permitem-lhe afirmar que ocorrem descargas elétricas entre nuvens e a Terra quando: A. ( ) o ar se torna condutor porque foi ultrapassado o valor de sua rigidez dielétrica. B. ( ) cresce muito a rigidez dielétrica do ar, devido ao acumulo de cargas elétricas nas nuvens. C. ( ) se torna nula a diferença de potencial entre as nuvens e a Terra porque estão carregadas com cargas de sinais contrários. D. ( ) diminui o campo elétrico na região, devido à eletrização da superfície terrestre por indução. E. ( ) o valor do campo elétrico na região oscila fortemente, devido ao acúmulo de cargas elétricas nas nuvens. 5. (UFSM 2002) Uma partícula com carga de 8 x 10-7 C exerce uma força elétrica de módulo 1,6 x 10-2 N sobre outra partícula com carga de 2 x 10-7 C. A intensidade do campo elétrico no ponto onde se encontra a segunda partícula é, em N/C, A. ( ) 3,2 x 10-9 B. ( ) 1,28 x 10-8

2 C. ( ) 1,6 x 10 4 D. ( ) 2 x 10 4 E. ( ) 8 x (PUC RS 2001) Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada a seguir e analise as afirmativas que se seguem. 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, guardarem 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. I - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por atrito. II - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por indução. III - O estalo e a eventual faísca que Garfield pode provocar, ao encostar em outros corpos, são devidos à movimentação da carga acumulada no corpo do gato, que flui de seu corpo para os outros corpos. Estão certas A. ( ) I, II e III. B. ( ) I e II. C. ( ) I e III. D. ( ) II e III. E. ( ) apenas I. 7. (W W DE ARAGAO 2015) Durante uma tempestade, se um raio atingir um avião seus ocupantes não sentirão os efeitos da descarga elétrica. Os elétrons do raio se distribuem pela superfície externa do avião e os efeitos são neutralizados. O motivo de os passageiros não sentirem choque, nessa situação é: A. ( ) O avião é revestido com material isolante, que não distribui cargas elétricas. B. ( ) O avião voa em alta velocidade, fazendo os elétrons escaparem de sua superfície. C. ( ) O avião possui um aparelho que torna seu campo elétrico interno maior que o externo. D. ( ) O avião é revestido de material condutor, que distribui as cargas elétricas. E. ( ) O avião é um condutor em equilíbrio, onde ocorre a Blindagem Eletrostática. 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. 9. Considere dois corpos sólidos envolvidos em processos de eletrização. Um dos fatores que pode ser observado tanto na eletrização por contato quanto na por indução é o fato de que, em ambas: a) torna-se necessário manter um contato direto entre os corpos. b) deve-se ter um dos corpos ligado temporariamente a um aterramento. c) ao fim do processo de eletrização, os corpos adquirem cargas elétricas de sinais opostos. d) um dos corpos deve, inicialmente, estar carregado eletricamente. e) para ocorrer, os corpos devem ser bons condutores elétricos. 10. Uma pequena esfera condutora está suspensa por um fio isolante. Um bastão de vidro é aproximado da esfera e verifica-se que ela é atraída. São feitas as seguintes afirmações: 8. (ENEM MEC) Duas irmãs que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas I. O bastão e a esfera estão eletrizados com cargas de sinais opostos.

3 II. O bastão está eletrizado, mas a esfera está neutra. III. O bastão está neutro, mas a esfera está eletrizada. Pode estar correto o que se afirma em: a) I, somente. b) I e II, somente. c) I e III, somente. d) II e III, somente. e) I, II e III. 11. Um aluno tem 4 esferas idênticas, pequenas e condutoras (A, B, C e D), carregadas com cargas respectivamente iguais a 2Q, 4Q, 3Q e 6Q. 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 carga equivalente a a) 3Q b) 4Q c) Q/2 d) 8Q e) 5,5Q 6. (ITA SP) Um relógio de pêndulo de segundo está atrasando 5 minutos por dia; então: a. O pêndulo executa 300 oscilações a menos num dia porque o seu período é ligeiramente maior que um segundo. b. O período do pêndulo é um pouco menor que um segundo. c. O pêndulo dá oscilações completas em 23 h 55 min. d. Para ficar certo, o comprimento do pêndulo deste relógio deve ser aumentado ligeiramente. e. Nenhuma das afirmações é verdadeira. 7. (UnB-DF) A figura mostra um sistema ideal massamola apoiado sobre uma superfície horizontal sem atrito. O corpo de massa m é deslocado desde a posição de equilíbrio (posição O) até a posição - A e em seguida abandonado. 4. Duas esferas metálicas idênticas, separadas pela distância d, estão eletrizadas com cargas elétricas Q e - 5Q. Essas esferas são colocadas em contato e em seguida separadas de uma distância 2d. A força de interação eletrostática entre as esferas, antes do contato, tem módulo F1 e, após o contato, tem módulo F2. A relação F1/F2 é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 5. (W W DE ARAGAO 14) Analise a tirinha abaixo. Julgue os itens abaixo dando como resposta a soma dos números correspondentes às proposições corretas. (01) A energia mecânica do corpo no ponto +A é maior que a energia no ponto - A. (02) A energia mecânica do corpo no ponto + A/2 é 50% potencial e 50% cinética. (04) A energia mecânica do corpo, ao passar pela posição de equilíbrio, é menor que a energia no ponto +A ou - A. (08) A energia cinética do corpo no ponto A/2 é menor que a energia cinética no ponto +A/2. (16) A energia mecânica do corpo nos pontos + A e - A é exclusivamente potencial. (32) A energia mecânica do corpo, ao passar pela posição de equilíbrio, é exclusivamente cinética. A partir dos conhecimentos adquiridos sobre as ondas e seus tipos, o menino conseguirá tocar a bola? Justifique. 8. (Unicamp SP) O sistema GPS ("Global Positioning System") consiste em um conjunto de satélites em órbita em torno da Terra que transmitem sinais eletromagnéticos para receptores na superfície terrestre. A velocidade de propagação dos sinais é de km/s. Para que o sistema funcione bem, a absorção atmosférica desse sinal eletromagnético deve ser pequena. A figura a seguir mostra a porcentagem de radiação eletromagnética absorvida pela atmosfera em função do comprimento de onda

4 A freqüência do sinal GPS é igual a MHz. Qual o comprimento de onda correspondente? Qual a porcentagem de absorção do sinal pela atmosfera? 9. (UFES ES) Os morcegos emitem ultrassons (movimento vibratório, cuja freqüência é superior a Hz). Considere-se que o menor comprimento de onda emitido por um morcego é de 3,4 x 10-3 m. meio da Mecânica Quântica. Uma descrição bastante simples do átomo foi proposta pelo físico dinamarquês Niels Bohr ( ) em Segundo esse modelo, os elétrons se movem em torno do núcleo, sob ação da força de Coulomb, em órbitas circulares e estáveis. Utilizando os dados abaixo, calcule a velocidade linear aproximada do elétron no átomo de hidrogênio, que é formado de um elétron e um próton. Dados: R = m é o raio da órbita; m = 9, kg é a massa do elétron; e = 1, C é a carga do elétron em módulo; k = N. m²/c² é a constante eletrostática do vácuo. a) v = m/s b) v = 7, m/s c) v = m/s d) v = m/s e) v = m/s 12. Duas cargas elétricas pontuais, de mesmo valor e com sinais opostos, se encontram em dois vértices de um triângulo equilátero. No ponto médio desses dois vértices, o módulo do campo elétrico resultante devido as duas cargas vale E. Qual é o valor do módulo do campo elétrico no terceiro vértice do triângulo? Supondo-se que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, determine a frequência mais alta que um morcego emite. 10. Considere três partículas igualmente eletrizadas, cada uma com carga elétrica Q e fixas nos pontos A, B e C. Entre A e B a força eletrostática de repulsão tem intensidade 8, N. Qual é a intensidade da força eletrostática resultante das ações de A e C sobre B? a) E 2 b) E 3 c) E 4 d) E 6 a) N b) N c) N d) N e) N 11. A estrutura interna do átomo só foi explicada adequadamente com o advento da Física Moderna por e) E (W W DE ARAGAO 12) Recentes estudos comprovam que a temperatura do planeta Terra está diretamente relacionada com a emissão de CO2 na atmosfera. Dessa forma, continuando a liberação desordenada desse gás ao meio ambiente, o aumento da temperatura do planeta será exponencial. Os gases emitidos pelas fábricas, veículos automotores, combustão de fósseis, animais etc, ficam retidos na

5 atmosfera, formando uma grande e espessa nuvem de poluentes. O calor incidente na superfície da Terra não escapa para o espaço, ocasionando assim o Efeito Estufa. Na superfície terrestre as ondas de calor sofrem um fenômeno conhecido como: a. Reflexão b. Refração c. Absorção d. Irradiação e. Insolação 14. (Unifesp SP) O eletrocardiograma é um dos exames mais comuns da prática cardiológica. Criado no início do século XX, é utilizado para analisar o funcionamento do coração em função das correntes elétricas que nele circulam. Uma pena ou caneta registra a atividade elétrica do coração, movimentando-se transversalmente ao movimento de uma fita de papel milimetrado, que se desloca em movimento uniforme com velocidade de 25 mm/s. A figura mostra parte de uma fita de um eletrocardiograma. Sabendo-se que a cada pico maior está associada uma contração do coração, a frequencia cardíaca dessa pessoa, em batimentos por minuto, é: a. 60 b. 75 c. 80 d. 95 e. 100 Terra. Entretanto sabemos que é possível transmitir ondas de rádio entre essas localidades devido à ionosfera. Com a ajuda da ionosfera, a transmissão de ondas planas entre o litoral do Brasil e a região amazônica é possível por meio da: a. Reflexão b. Difração c. Interferência d. Refração e. Polarização 17. (UEPA PA) O Sistema de Vigilância da Amazônia (SIVAM) foi proposto para zelar pela Amazônia Legal, sua estrutura tecnológica, e obter informações, usando o RADAR como um dos principais recursos tecnológicos. O monitoramento do tráfego aéreo e das condições meteorológicas são objetivos do SIVAM. O radar consiste em antena que emite pulsos eletromagnéticos a serem refletidos pelo alvo (Figura 1). Cessada a emissão, a antena passa a funcionar como receptor dos pulsos refletidos até que, após determinado intervalo de tempo, emite novo pulso. A Figura 2 ilustra dois pulsos emitidos, consecutivos, separados por um intervalo de tempo (T). Cada pulso possui uma freqüência característica (f) que determina o menor tamanho do alvo detectável pelo radar. 15. (UFOP MG 2010) Em um terremoto, são geradas ondas S (transversais) e P (longitudinais) que se propagam a partir do foco do terremoto. As ondas S se deslocam através da Terra mais lentamente do que as ondas P. Sendo a velocidade das ondas S da ordem de 3 km/s e a das ondas P da ordem de 5 km/s através do granito, um sismógrafo registra as ondas P e S de um terremoto. As primeiras ondas P chegam 2,0 minutos antes das primeiras ondas S. Se as ondas se propagaram em linha reta, a que distância ocorreu o terremoto? 16. (ENEM MEC) As ondas eletromagnéticas, como a luz visível e as ondas de rádio, viajam em linha reta em um meio homogêneo. Então, as ondas de rádio emitidas na região litorânea do Brasil não alcançariam a região amazônica do Brasil por causa da curvatura da

6 a. Considerando que um radar seja projetado para alcançar alvos até 150 km de distância, determine o intervalo de tempo T. b. Considere que o menor tamanho detectável pelo radar é da ordem de λ/3, sendo λ o comprimento de onda do sinal em cada pulso indicado na Figura 2. Calcule a frequência característica, f, do sinal em um pulso para que o menor alvo detectável seja de 1 m. 18. (UEL PR) A partícula de massa m, presa à extremidade de uma mola, oscila num plano horizontal de atrito desprezível, em trajetória retilínea em torno do ponto de equilíbrio, O. O movimento é harmônico simples, de amplitude x. Considere as afirmações: I. O período do movimento independe de m. II. A energia mecânica do sistema, em qualquer ponto da trajetória é constante. III. A energia cinética é máxima no ponto O. É correto afirmar que SOMENTE a. I é correta. b. II é correta. c. III é correta. d. I e II são corretas. e. II e III são corretas. 19. (W W DE ARAGAO 14) FENÔMENOS FÍSICOS NA ATMOSFERA Durante uma tempestade em regiões de clima seco, podem ser notadas a ocorrência de raios, relâmpagos e trovões, fenômenos físicos obsevados na atmosfera. Uma nuvem é dita carregada quando tem excesso de partículas elétricas em seu interior. A alta densidade de cargas na nuvem faz com que as partículas sejam atraídas fortemente pelo solo, que contem partículas eletrizadas com cargas opostas às da nuvem. As eletropartículas são transmisidas através da descarga elétrica conhecida por raio. Durante a passagem da descarga pelo ar, que dura em média 0,5 segundo, o ar é ionizado e emite um flash luminoso, conhecido por relâmpago. O aquecimento imediato do ar devido à passagem da corrente elétrica, faz com que os gases da atmosfera sofram expansão volumétrica, onde ouve-se um estrodo, chamado de trovão. O fato de o relâmpago ser percebido antes do trovão indica que: a. O som se propaga no ar. b. O som se propaga no ar com velocidade maior que a da luz. c. A velocidade da luz no ar é maior que a velocidade do som. d. A luz não se propaga no ar. e. A luz do relâmpago é muito intensa comparada à intensidade do som. 20. (UFRJ) Antenas de recepção ou de transmissão de ondas eletromagnéticas eficientes tem a dimensão da ordem dos comprimentos de ondas recebidas ou emitidas. Sabendo-se que a frequencia de um celular é de 6, Hz, calcule o comprimento das ondas antenas de uma estação repetidora.