FÍSICA - 2 o ANO MÓDULO 08 ELETRIZAÇÃO E FORÇA ELÉTRICA REVISÃO

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1 FÍSICA - 2 o ANO MÓDULO 08 ELETRIZAÇÃO E FORÇA ELÉTRICA REVISÃO

2 Fixação 1) (CESGRANRIO) No modelo mais elementar do átomo de hidrogênio (modelo de Bohr), o elétron gira em órbita circular em torno do próton central. Nos cálculos de primeira aproximação, supõe-se que o próton está em repouso num referencial inercial. Essa hipótese da imobilidade do próton é justificada porque o próton tem: a) Carga elétrica de sinal oposto ao da carga do elétron. b) Carga elétrica igual em módulo à do elétron. c) Carga elétrica muito maior, em módulo, que a do elétron. d) Massa muito maior que a do elétron. e) Massa igual à do elétron.

3 Fixação 2) Um corpo possui elétrons e 3, prótons. Quanto à carga elétrica desse corpo, determine: a) O sinal. b) intensidade.

4 F 4 ixação ) A figura 1 representa duas esferas metálicas escarregadas, X e Y, apoiadas em suportes solantes. Na figura 2, um bastão carregado egativamente é aproximado à direita das eseras, que continuam em contato. Na figura 3, o astão é mantido no mesmo lugar e afastamos s esferas. Na figura 4, o bastão é afastado e s esferas permanecem separadas: y x y N: carga neutra (igual número de cargas e -) Das abaixo, qual responde, corretamente, sobre o tipo de carga elétrica de cada esfera, durante o processo? Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 a) b) c) N N - - d) N N - N N e) - - N - x Figura 1 y x Figura 2 y J Figura 3 Figura 4 Considere a seguinte convenção: : carga positiva -: carga negativa

5 Fixação 4) (PUC) A figura a seguir mostra um eletroscópio de folhas eletricamente carregado. esfera metálica rolha isolante haste metálica folhas metálica Descreva uma maneira de determinar o sinal da carga elétrica acumulada no eletroscópio. Justifique a sua resposta.

6 Fixação 5) 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 N para M. c) Prótons de M para N. d) Elétrons de N para M. e) Elétrons de M para N.

7 Fixação 6) A figura ilustra três esferas condutoras, inicialmente neutras, isoladas da Terra, por meio de hastes adequadas. As esferas B e C estão em contato entre si. Toca-se a esfera A com um objeto eletrizado e após isso, separam-se as esferas B e C. Verifica-se que a esfera C recebeu cerca de 10 6 elétrons. Qual o sinal da carga do objeto que eletrizou a esfera A? Justifique. B C A objeto

8 Fixação 7) Três esferas condutoras A, B e C têm o mesmo diâmetro. A esfera A está inicialmente neutra, e as outras duas, carregadas com qb = 6 μc e qc = 7 μc. Com a esfera A, toca-se primeiramente B e depois C. Supondo o sistema isolado, determine as cargas elétricas de A, B e C, depois dos contatos.

9 Fixação 8) A figura mostra duas esferas eletrizadas e suspensas, ambas em equilíbrio, com cargas de mesma intensidade e massa de 10 g. O comprimento do fio é de 50 cm. Sendo k = N.m 2 /C 2 determine: C 60º l A B l a) O sinal das cargas. b) A intensidade da força elétrica entre elas. c) A intensidade da força de tração no fio. d) A carga elétrica em cada uma das esferas. q q

10 Fixação 9) Três cargas puntiformes, iguais a q = C, são colocadas nos vértices de um triângulo equilátero ABC de lado l = 20 cm. Determine a intensidade da força elétrica resultante numa das cargas, considerando k = (SI).

11 Fixação 10) Duas cargas pontuais de 25 μc estão a 1,0 m uma da outra, no vácuo, em que k = (SI). Uma terceira carga q 3 = 8 μc é colocada num ponto da mediatriz do segmento que liga as duas cargas, em um ponto em que a resultante elétrica tem a mesma intensidade da força elétrica que cada carga exerce em q 3. q 3 x A B P q 1 q 2 a) Represente as forças elétricas existentes em q 3. b) Qual a intensidade da resultante elétrica em q3?

12 1) Dizer que a carga elétrica é quantizada significa dizer que ela: a) Pode ser isolada em qualquer quantidade. b) Só pode existir como múltipla de uma quantidade mínima definida. c) Só pode ser positiva ou negativa. d) Pode ser subdividida em frações tão pequenas quanto se queira. e) Só pode ser isolada quando positiva.

13 2) Um corpo tem elétrons e prótons. Como a carga elétrica de um elétron (ou de um próton) vale, em módulo, 1, C, podemos afirmar que o corpo está carregado com uma carga elétrica de: a) -0,32 C b) 0,32 C c) 0,64 C d) -0,64 C

14 3) Uma esfera metálica, positivamente carregada, é aproximada, sem encostar, da esfera de um eletroscópio. Em qual das alternativas seguintes melhor se representa a configuração das folhas do eletroscópio e suas cargas, enquanto a esfera positiva estiver perto de sua esfera? - - a) c) e) b) d)

15 4) (CEFET) a) Move-se para a direita porque fica positivo. b) Move-se para a direita, embora continue neutro no total. c) Não se move. d) Move-se para a esquerda porque fica negativo. e) Move-se para a esquerda, embora continue neutro no total. Na figura estão representados os seguintes dispositivos: I) um bastão de resina eletrizado negativamente; II) uma placa condutora inicialmente neutra; III) um pêndulo elétrico eletricamente neutro. Portanto, podemos afirmar que o pêndulo elétrico:

16 5) Três esferas de isopor M, N e P estão suspensas por fios isolantes. Quando se aproxima N de P nota-se uma repulsão entre estas esferas; quando se aproxima N de M nota-se uma atração. Das possibilidades apontadas na tabela, quais são compatíveis com as observações? Cargas Possibilidades M N P 1 a - 2 a a a - 5 a - -

17 c) - 2 q d) 8 q e) - 4 6) Considere três pequenas esferas metálicas X, Y e Z, de diâmetros iguais. A situação inicial das esferas é a seguinte: X neutra, Y carregada com carga Q, e Z carregada com carga -Q. As esferas não trocam cargas elétricas com o ambiente. Fazendo a esfera X tocar primeiro na esfera Y e depois na esfera Z, a carga final de X será igual a: a) zero 2q b) 3 q

18 7) Em 1990, transcorreu o cinquentenário da descoberta dos chuveiros penetrantes nos raios cósmicos, uma contribuição da Física brasileira que alcançou repercussão internacional (O Estado de S.Paulo, , p. 30) No estudo dos raios cósmicos são observadas partículas chamadas píons. Considere um píon com carga elétrica e se desintegrando (isto é, se dividindo) em duas outras partículas: um múon, com carga elétrica e, e um neutrino. De acordo com o Princípio da Conservação da Carga, o neutrino deverá ter carga elétrica: a) e b) -e c) 2e d) -2e e) nula

19 8) A figura mostra duas esferas de mesma massa eletrizadas com cargas de mesmo valor absoluto e suspensas, em equilíbrio eletrostático. A força elétrica entre elas tem intensidade 40 N e elas distam 80 cm uma da outra. O comprimento do fio é L = 50 cm. 50 cm α α 80 cm Determine: a) A intensidade da força de tração no fio. b) O peso de cada esfera c) O valor das cargas, supondo que estão no vácuo, onde k = (SI).

20 9) Três pequenas esferas estão no vácuo carregadas eletricamente com cargas q 1, q 2 e q 3 e alinhadas sobre um plano horizontal sem atrito, conforme a figura. Nesta situação, elas se encontram em equilíbrio. A carga da esfera q 2 é positiva e vale 2, C.] q 1 q 2 q 3 a) Determine os sinais das cargas q 1 e q 3 justificando. b) Calcule os valores das cargas q 1 e q 3.

21 10) (UFF) O núcleo do átomo de Césio contém 55 prótons. Seja F 1 a força de interação do núcleo de Césio com um próton (carga = e), quando afastados de 1 Å (10 10 m). Seja F 2, a força de interação do núcleo de Césio com uma partícula α (carga = 2e), quando afastados de 2 Å. Assinale a opção que expressa F 1 /F 2. a) 1/4 d) 4 b) 2 e) 1 c) 1/2

22 11) (UERJ) Em um laboratório temos dois corpos P e Q, inicialmente neutros. Conforme mostra a figura, P está preso ao teto por um fio inextensível que contém um dinamômetro D; Q é fixo no solo por uma haste isolante. Por um processo de eletrização, o corpo Q fica eletrizado com carga negativa de 8, C. Nesse momento, o dinamômetro registra a marca de 92 N. Sendo a massa de P igual a 0,20 kg e a aceleração da gravidade 10 m/s 2, determine o módulo da carga do corpo P. D P Q 40m

23 12) (UFRJ) Considere duas cargas pontuais Q e Q fixas e uma terceira carga pontual q > 0, localizada no ponto A equidistante das duas primeiras, como mostra a figura. y Q a q>0 A B x a -Q a) Determine a direção e o sentido da força resultante de origem elétrica sobre a carga q. Justifique sua resposta. b) Verifique se o trabalho realizado pela força resultante de origem elétrica sobre a carga q, enquanto ela se desloca do ponto A até outro ponto B, também equidistante de Q e Q, é positivo, negativo ou nulo. Justifique sua resposta.

24 13) (CESGRANRIO) Três bolas metálicas podem ser carregadas eletricamente. Observa-se que cada uma das bolas atrai cada uma das outras duas. Três hipóteses são apresentadas: I) apenas uma das bolas está carregada eletricamente; II) duas das três bolas estão carregadas eletricamente; III) as três bolas estão carregadas. O fenômeno pode ser explicado somente: a) pela hipótese I b) pela hipótese II c) pela hipótese III d) pelas hipóteses I ou II e) pelas hipóteses II ou III