Introdução à Eletrostática A) I. B) II. C) III.

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1 Capítulo Fenômenos létricos 01 Introdução à letrostática 01 (G1 IFSP 01) 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. Disponível em: < professor.mec.gov.br> 01 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. 0 (UFTM 01) 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. Ao retirar a mão, a bexiga permanece fixada à parede. Qual foi a mágica? A) O ar da bexiga interage com a parede, permitindo o repouso da bexiga. B) Ao 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) A 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. 03 (G1 UTFPR 01) Quando atritamos uma régua de plástico com um pedaço de lã: I. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada com cargas elétricas e o pedaço de lã continue neutro eletricamente, pois o papel da lã é de atritar a régua. II. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada com cargas elétricas e o pedaço de lã fique carregado com cargas elétricas contrárias às da régua, pois há transferência de cargas de um material para o outro. III. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada eletricamente com o mesmo tipo de cargas da lã, pois a transferência de cargas se dá de um objeto carregado para o outro. Iv. A régua de plástico e a lã ficam eletricamente neutros, pois o processo de eletrização por atrito é o processo de indução de cargas. está(ão) correta(s): A) I. B) II. C) III. D) Iv. e) I e Iv. 04 (UFRGS 010) Um aluno recebe um bastão de vidro e um pedaço de seda para realizar uma demonstração de eletrização por atrito. Após 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. 05 (UFRGS 013) Disponível em: < Ficheiro: Air_.pollution_1.jpg> Um dos grandes problemas ambientais decorrentes do aumento da produção industrial mundial é o aumento da poluição atmosférica. A fumaça, resultante da queima de combustíveis fósseis como carvão ou óleo, carrega partículas sólidas quase microscópicas contendo, por FÍSICA IV Volume 01 01

2 exemplo, carbono, grande causador de dificuldades respiratórias. Faz-se então necessária a remoção destas partículas da fumaça, antes de ela chegar à atmosfera. Um dispositivo idealizado para esse fim está esquematizado na figura abaixo. 0 (G1 IFCe 011) Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, se encontram isoladas e bem afastadas uma das outras. A esfera A possui carga Q e as outras estão neutras. Faz-se a esfera A tocar primeiro a esfera B e depois a esfera C. em seguida, faz-se a esfera B tocar a esfera C. No final desse procedimento, as cargas das esferas A, B e C serão, respectivamente: A) Q/, Q/ e Q/8. B) Q/4, Q/8 e Q/8. C) Q/, 3 Q/8 e 3 Q/8. D) Q/, 3 Q/8 e Q/8. e) Q/4, 3 Q/8 e 3 Q/8. 03 (UFTM 011) A 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. Aproximar o indutor do induzido, sem tocá-lo. II. Conectar o induzido à Terra. III. Afastar o indutor. Iv. Desconectar o induzido da Terra. Conclusão: No final do processo, o induzido terá adquirido cargas de sinais iguais às do indutor. A fumaça poluída, ao passar pela grade metálica negativamente carregada, é ionizada e posteriormente atraída pelas placas coletoras positivamente carregadas. O ar emergente fica até 99% livre de poluentes. A filtragem do ar idealizada neste dispositivo é um processo fundamentalmente baseado na: A) eletricidade estática. B) conservação da carga elétrica. C) conservação da energia. D) força eletromotriz. e) conservação da massa (PUC MG 010) em dias secos e com o ar com pouca umidade, é comum ocorrer o choque elétrico ao se tocar em um carro ou na maçaneta de uma porta em locais onde o piso é recoberto por carpete. Pequenas centelhas elétricas saltam entre as mãos das pessoas e esses objetos. As faíscas elétricas ocorrem no ar quando a diferença de potencial elétrico atinge o valor de v numa distância de aproximadamente 1 cm. A esse respeito, marque a opção correta. A) A pessoa toma esse choque porque o corpo humano é um bom condutor de eletricidade. B) esse fenômeno é um exemplo de eletricidade estática acumulada nos objetos. C) esse fenômeno só ocorre em ambientes onde existem fiações elétricas, como é o caso dos veículos e de ambientes residenciais e comerciais. D) Se a pessoa estiver calçada com sapatos secos de borracha, o fenômeno não acontece, porque a borracha é um excelente isolante elétrico. Ao 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. 04 (G1 IFSP 011) Um estudante deseja determinar o estado de eletrização de uma bexiga de aniversário. Para isso, ele aproxima um corpo A, que não se sabe se está ou não eletrizado, e observa que há atração com a bexiga. Após isso, ele pega outro corpo B, carregado positivamente, e aproxima-o da bexiga e verifica novamente a atração. A 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 A estiver negativamente carregado, então a bexiga está necessariamente neutra. III. Se o corpo A 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. 05 (PUS SP 010) Considere quatro esferas metálicas idênticas, separadas e apoiadas em suportes isolantes. Inicialmente as esferas apresentam as seguintes cargas: Q A = Q, Q B = Q/, Q C = 0 (neutra) e Q D = Q. Faz-se, então, a seguinte sequência de contatos entre as esferas: A B C D Q Q/ 0 Q 0 FÍSICA IV Volume 01

3 I. contato entre as esferas A e B e esferas C e D. Após os respectivos contatos, as esferas são novamente separadas; II. a seguir, faz-se o contato apenas entre as esferas C e B. Após o contato, as esferas são novamente separadas; III. finalmente, faz-se o contato apenas entre as esferas A e C. Após o contato, as esferas são separadas. Pede-se a carga final na esfera C, após as sequências de contatos descritas. a) 7 Q/8 b) Q c) Q/ d) Q/4 e) 7 Q/16 06 (G1 CFTMG 010) Três esferas idênticas, A, B e C, encontram-se separadas e suspensas por fios isolantes conforme ilustração. As seguintes ações e observações são, então, realizadas: Ações Aproxima-se A de B Aproxima-se B de C Observações 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). Após tocar o bastão, o pêndulo voltou a sofrer repulsão (etapa III). A partir dessas informações, considere as seguintes possibilidades para a carga elétrica presente na esfera do pêndulo: Possibilidade tapa I tapa II tapa III 1 Neutra Negativa Neutra 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. c) e 4. d) 4 e 5. e) e (UFMG 008) Durante uma aula de Física, o Professor Carlos Heitor faz a demonstração de eletrostática que se descreve a seguir. Inicialmente, ele aproxima duas esferas metálicas R e S, eletricamente neutras, de uma outra esfera isolante, eletricamente carregada com carga negativa, como representado na Figura I. Cada uma dessas esferas está apoiada em um suporte isolante. m seguida, o professor toca o dedo, rapidamente, na esfera S, como representado na Figura II. Isso feito, ele afasta a esfera isolante das outras duas esferas, como representado na Figura III. Das possibilidades apresentadas na tabela seguinte, R S R S Cargas Das sferas Possibilidades A B C 1 a a a 0 4 a + I R S II aquelas que estão em conformidade com as observações são: a) 1 a e a. b) 1 a e 3 a. c) a e 4 a. d) 3 a e 4 a. 07 (G1 CPS 010) Um condutor eletrizado positivamente está isolado. Ao 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. 08 (UNSP 010) 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. III Considerando-se essas informações, é correto afirmar que, na situação representada na Figura III: a) a esfera R fica com carga negativa e a S permanece neutra. b) a esfera R fica com carga positiva e a S permanece neutra. c) a esfera R permanece neutra e a S fica com carga negativa. d) a esfera R permanece neutra e a S fica com carga positiva. 10 (Fuvest 008) Três esferas metálicas, M 1, M e M 3, de mesmo diâmetro e montadas em suportes isolantes, estão bem afastadas entre si e longe de outros objetos. Inicialmente M 1 e M 3 têm cargas iguais, com valor Q, e M está descarregada. São realizadas duas operações, na seqüência indicada: I. A esfera M 1 é aproximada de M até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M 1 é afastada até retornar à sua posição inicial. II. A esfera M 3 é aproximada de M até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M 3 é afastada até retornar à sua posição inicial. FÍSICA IV Volume 01 03

4 M 1 M M 3 Após essas duas operações, as cargas nas esferas serão cerca de M 1 M M 3 Q Q A) Q/ Q/4 Q/4 B) Q/ 3 Q/4 3 Q/4 C) Q/3 Q/3 Q/3 D) 3 Q/4 Q/ 3 Q/4 e) Q zero Q Capítulo Fenômenos létricos 0 Força létrica (PUC RJ 009) Dois objetos metálicos esféricos idênticos, contendo cargas elétricas de 1 C e de 5 C, são colocados em contato e depois afastados a uma distância de 3 m. 9 N$ m Considerando a Constante de Coulomb k = 9$ 10, C podemos dizer que a força que atua entre as cargas após o contato é: A) atrativa e tem módulo N. B) atrativa e tem módulo N. C) repulsiva e tem módulo N. D) repulsiva e tem módulo N. e) zero. 0 (DARWIN) em uma aula experimental foi realizada uma experiência com um Gerador de van de Graaf. Observe o esquema a seguir. III. O contato entre o condutor esférico (C) e as mãos de uma pessoa, isolada do solo, faz com que a mesma fique eletrizada. Iv. Se uma pessoa isolada do solo entrar em contato com a esfera (C), ficará com seus cabelos eletrizados com cargas de mesmo sinal promovendo a repulsão entre eles. estão certas: A) I, II, III e Iv. B) Apenas I e II. C) Apenas I e III. D) Apenas II, III e Iv. e) Apenas I, II e III. 03 (PUC RJ 008) Duas esferas carregadas, afastadas de 1 m, se atraem com uma força de 70 N. Se uma esfera tem o dobro da carga da segunda, qual é a carga das duas 9 N$ m esferas? (Considere k = 9$ 10 ) C A) 1, C e, C. B), C e 4, C. C) 3, C e 6, C. D) 4, C e 8, C. e) 5, C e 10, C. 04 (PUC RJ 009) Duas esferas idênticas, carregadas com cargas Q = 30 C, estão suspensas a partir de um mesmo ponto por dois fios isolantes de mesmo comprimento como mostra a figura. Analise as afirmativas que se seguem: I. O atrito entre a correia de borracha (B) e a substância de atrito (S) faz com que ambos fiquem eletrizados com cargas de mesmo módulo e sinais opostos. II. O contato entre a correia de borracha (condutora) e o pente metálico (P) faz com que o mesmo fique eletrizado com sinal igual ao da borracha. em equilíbrio, o ângulo θ, formado pelos dois fios isolantes com a vertical, é 45. Sabendo que a massa de cada esfera 9 N$ m é de 1 kg, que a Constante de Coulomb é k = 9$ 10 C e que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s, determine a distância entre as duas esferas quando em equilíbrio. Lembre-se de que = A) 1,0 m B) 0,9 m C) 0,8 m D) 0,7 m e) 0,6 m 04 FÍSICA IV Volume 01

5 05 (UNIFeSP 009) Considere a seguinte unidade de medida: a intensidade da força elétrica entre duas cargas Q, quando separadas por uma distância d, é F. Suponha em seguida que uma carga Q 1 = Q seja colocada frente a duas outras cargas, Q = 3 Q e Q 3 = 4 Q, segundo a disposição mostrada na figura. A intensidade da força elétrica resultante sobre a carga Q 1, devido às cargas Q e Q 3, será: A) F. B) 3 F. C) 4 F. D) 5 F. e) 9 F. Capítulo Fenômenos létricos 03 Campo létrico (UeL 009) Nuvens, relâmpagos e trovões talvez estejam entre os primeiros fenômenos naturais observados pelos humanos pré-históricos. [...]. A teoria precipitativa é capaz de explicar convenientemente os aspectos básicos da eletrificação das nuvens, por meio de dois processos [...]. No primeiro deles, a existência do campo elétrico atmosférico dirigido para baixo [...]. Os relâmpagos são descargas de curta duração, com correntes elétricas intensas, que se propagam por distâncias da ordem de quilômetros [...]. FeRNANDeS, W. A.; PINTO Jr. O; PINTO, I. R. C. A. eletricidade e poluição no ar. Ciência Hoje. v. 4, n. 5. set p. 18. Revistas de divulgação científica ajudam a população, de um modo geral, a se aproximar dos conhecimentos da Física. No entanto, muitas vezes, alguns conceitos básicos precisam ser compreendidos para o entendimento das informações. Nesse texto, estão explicitados dois importantes conceitos elementares para a compreensão das informações dadas: o de campo elétrico e o de corrente elétrica. Assinale a alternativa que corretamente conceitua campo elétrico. A) O campo elétrico é uma grandeza vetorial definida como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica. B) As linhas de força do campo elétrico convergem para a carga positiva e divergem da carga negativa. C) O campo elétrico é uma grandeza escalar definida como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica. D) A intensidade do campo elétrico no interior de qualquer superfície condutora fechada depende da geometria desta superfície. e) O sentido do campo elétrico independe do sinal da carga Q, geradora do campo. 0 (IFSUL 011) você está passeando com alguns amigos por uma região rural enquanto uma tempestade se forma. Ao passar por um ponto um pouco mais elevado, nota que os cabelos de seus amigos começam a levantar. Isso é devido ao: A) aumento do campo elétrico no local, causado pela presença de nuvens carregadas sobre vocês. B) fato de vocês, por causa do atrito dos pés com o solo, adquirirem carga elétrica. C) campo magnético gerado pela tempestade que se aproxima. D) efeito fisiológico da corrente elétrica que circula pelo corpo de vocês, induzida pelas nuvens carregadas. 03 (PUC PR 009) Atualmente é grande o interesse na redução dos impactos ambientais provocados pela agricultura através de pesquisas, métodos e equipamentos. entretanto, a aplicação de agrotóxicos praticada continua extremamente desperdiçadora de energia e de produtos químicos. O crescente aumento dos custos dos insumos, mão de obra, energia e a preocupação cada vez maior em relação à contaminação ambiental têm realçado a necessidade de uma tecnologia mais adequada na colocação dos agrotóxicos nos alvos, bem como de procedimentos e equipamentos que levem à maior proteção do trabalhador. Nesse contexto, o uso de gotas com cargas elétricas, eletrizadas com o uso de bicos eletrostáticos, tem-se mostrado promissor, uma vez que, quando uma nuvem dessas partículas se aproxima de uma planta, ocorre o fenômeno de indução e a superfície do vegetal adquire cargas elétricas de sinal oposto ao das gotas. Como consequência, a planta atrai fortemente as gotas, promovendo uma melhoria na deposição, inclusive na parte inferior das folhas. A partir da análise das informações, é correto afirmar: A) As gotas podem estar neutras que o processo acontecerá da mesma forma. B) O fenômeno da indução descrito no texto se caracteriza pela polarização das folhas das plantas, induzindo sinal igual ao da carga da gota. C) Quanto mais próximas estiverem gotas e folha menor será a força de atração. D) Outro fenômeno importante surge com a repulsão mútua entre as gotas após saírem do bico: por estarem com carga de mesmo sinal, elas se repelem, o que contribui para uma melhoria na distribuição do defensivo nas folhas. e) existe um campo elétrico no sentido da folha para as gotas. FÍSICA IV Volume 01 05

6 04 Um corpo puntiforme eletrizado com carga de 6 C produz ao seu redor um campo elétrico. Determine a intensidade do campo elétrico em um ponto P situado a 3 cm 9 N$ m do corpo. Considere k = 9$ 10. C A) 1, 10 8 N/C. B) 6, N/C. C) 1, 10 6 N/C. D) 6, N/C. e) 6, N/C. 05 (UFRGS 01) As cargas elétricas +Q, Q e + Q estão dispostas num círculo de raio R, conforme representado na figura abaixo As figuras mostram as linhas de forças que representam o campo elétrico gerado por três distribuições de cargas diferentes. Na primeira, uma distribuição de cargas que não aparece na figura, gera um campo elétrico uniforme, veja a Figura A. Na segunda, o campo elétrico é gerado por uma carga elétrica pontual e positiva, veja a Figura B. Na terceira, o campo elétrico é gerado por um dipolo elétrico, veja a Figura C. Três pontos, A, B e C, estão localizados respectivamente nesses campos elétricos. Considere as linhas de forças contidas no plano da página, despreze outras interações que não sejam elétricas e, com fundamentos no eletromagnetismo, assinale a afirmação INCORReTA. A Com base nos dados da figura, é correto afirmar que, o campo elétrico resultante no ponto situado no centro do círculo está representado pelo vetor A) 1 B) C) 3 D) 4 e) 5 Figura A B 06 (UFAM 006) Três cargas elétricas puntiformes Q 1, Q e Q 3 estão fixas no eixo horizontal e distribuídas de tal forma que o campo elétrico resultante no ponto P da figura seja nulo. Figura B C y P a a Figura C Q 1 Q Q 3 x a Para que o campo elétrico e resultante no ponto P seja nulo, é necessário que as cargas estejam distribuídas da seguinte maneira: A) Q 1 = Q 3 > 0 e Q > 0 ou Q 1 = Q 3 < 0 e Q > 0. B) Q 1 = Q 3 > 0 e Q < 0 ou Q 1 = Q 3 < 0 e Q > 0. C) Q 1 = Q > 0 e Q 3 > 0 ou Q 1 = Q < 0 e Q 3 > 0. D) Q 1 = Q < 0 e Q 3 < 0 ou Q 1 = Q > 0 e Q 3 > 0. e) Q 1 = Q 3 > 0 e Q > 0 ou Q 1 = Q 3 < 0 e Q < 0. A) Se colocarmos uma partícula de massa m, carregada positivamente no ponto A, e soltá-la, ela irá movimentar-se com velocidade vetorial constante. B) Se colocarmos uma partícula de massa m, carregada positivamente no ponto B, e soltá-la, ela irá movimentar-se com o vetor aceleração variável. C) Se colocarmos uma partícula de massa m, carregada no ponto C, e soltá-la, ela irá movimentar-se sempre sobre a linha de força em que a partícula foi solta. D) Se colocarmos uma partícula de massa m, carregada no ponto A, e a lançarmos com uma velocidade inicial transversal às linhas de força, sua trajetória será parabólica. 06 FÍSICA IV Volume 01

7 0 (UFRGS 013) Na figura abaixo, está mostrada uma série de quatro configurações de linhas de campo elétrico. 1.. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da sentença abaixo, na ordem em que aparecem. Nas figuras, as cargas são de mesmo sinal e, nas figuras, as cargas têm magnitudes distintas. a) 1 e 4 1 e b) 1 e 4 e 3 c) 3 e 4 1 e d) 3 e 4 e 3 e) e 3 1 e 4 03 Um selecionador eletrostático de células biológicas produz, a partir da extremidade de um funil, um jato de gotas com velocidade V 0y constante. As gotas, contendo as células que se quer separar, são eletrizadas. As células selecionadas, do tipo K, em gotas de massa M e eletrizadas com carga q, são desviadas por um campo elétrico uniforme e, criado por duas placas paralelas carregadas, de comprimento L 0. ssas células são recolhidas no recipiente colocado em P K, como na figura abaixo. x a) 1, N/C ;. b) 1, N/C ;. c), N/C ;. d), N/C ;. e), N/C ;. 04 (UFPL 007) De acordo com a letrostática e seus conhecimentos, é correto afirmar que: a) a densidade de carga, nos cantos de uma caixa cúbica condutora, eletricamente carregada, é menor do que nos centros de suas faces. b) duas cargas elétricas puntiformes estão separadas por uma certa distância. Para que a intensidade do potencial elétrico se anule num ponto do segmento de reta que as une, ambas deverão apresentar sinais iguais. c) o campo elétrico criado por duas distribuições uniformes de carga, próximas e de sinais contrários, é uniforme, na região entre elas, se as cargas se encontram distribuídas sobre uma pequena esfera e uma placa adjacente. d) uma esfera metálica eletricamente neutra, ao ser aproximada de um bastão de vidro positivamente carregado, sofre uma força de atração elétrica. e) a Lei de Coulomb estabelece que a força elétrica entre duas cargas elétricas puntiformes é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. 05 (UNSP 013) Uma carga elétrica q > 0 de massa m penetra em uma região entre duas grandes placas planas, paralelas e horizontais, eletrizadas com cargas de sinais opostos. Nessa região, a carga percorre a trajetória representada na figura, sujeita apenas ao campo elétrico uniforme e, representado por suas linhas de campo, e ao campo gravitacional terrestre g. y A L 0 H D k P k Admitindo que após a eletrização da gota ela adquirisse carga de q= 8, C e que entre as placas a gota fica sujeita a uma força elétrica de módulo 1, N, podemos afirmar que o módulo e o sentido do vetor campo elétrico entre as placas estão corretamente representados na alternativa: É correto afirmar que, enquanto se move na região indicada entre as placas, a carga fica sujeita a uma força resultante de módulo: a) q + m g. b) q ( g). c) q m g. d) m q ( g). e) m ( g). FÍSICA IV Volume 01 07

8 Capítulo Fenômenos létricos 04 nergia Potencial létrica, Potencial létrico e Trabalho 01 (UFJF 009) Temos duas partículas carregadas positivamente com carga Q e separadas por uma distância d. Podemos afirmar que, no ponto médio (d/) entre elas: A) o campo elétrico e o potencial elétrico são nulos. B) o campo elétrico e o potencial elétrico não são nulos, mas iguais. C) o campo elétrico e o potencial elétrico não são nulos, mas diferentes. D) o campo elétrico é nulo e o potencial elétrico não é nulo. e) o campo elétrico não é nulo e o potencial elétrico é nulo. 0 (ANGLO) Para muitas pessoas, as tempestades são assustadoras; as noturnas, mais ainda. O clarão que se observa, devido aos raios, e o som que os acompanha, quase sempre com um bom retardo, são os responsáveis pelas aflições. Os raios são a manifestação do movimento de cargas elétricas entre duas regiões, em geral entre a Terra e a nuvem, pois, nesse caso, o ar ioniza-se, permitindo esse movimento. em menor escala, podem-se gerar raios entre corpos que estejam convenientemente eletrizados e próximos. Para que isso ocorra: A) basta que haja alguma diferença de potencial entre os corpos. B) basta que ambos tenham potencial elétrico, mesmo que sejam iguais. C) basta que a diferença de potencial entre eles seja nula. D) é necessário que a diferença de potencial entre eles seja tal, que provoque no ar isolante que os separa uma capacidade de condução de cargas. e) é necessário que a diferença de potencial entre eles seja tal, que provoque no ar isolante que os separa uma capacidade ainda maior de isolamento. 03 (UeG 011) embora as experiências realizadas por Millikan tenham sido muito trabalhosas, as ideias básicas nas quais elas se apoiam são relativamente simples. Simplificadamente, em suas experiências, R. Millikan conseguiu determinar o valor da carga do elétron equilibrando o peso de gotículas de óleo eletrizadas, colocadas em um campo elétrico vertical e uniforme, produzido por duas placas planas ligadas a uma fonte de voltagem, conforme ilustrado na figura abaixo. d Placa A Placa B Gotícula U AB 06 Supondo que cada gotícula contenha cinco elétrons em excesso, ficando em equilíbrio entre as placas separadas por d = 1,50 cm e submetendo-se a uma diferença de potencial v AB = 600 v, a massa de cada gota vale, em kg: Adote g = 10 m/s ; carga elementar = 1, C. A) 1, B) 3, C) 6, D) 9, (UNIFeSP 009) A presença de íons na atmosfera é responsável pela existência de um campo elétrico dirigido e apontado para a Terra. Próximo ao solo, longe de concentrações urbanas, num dia claro e limpo, o campo elétrico é uniforme e perpendicular ao solo horizontal e sua intensidade é de 10 v/m. A figura mostra as linhas de campo e dois pontos dessa região, M e N. O ponto M está a 1,0 m do solo, e N está no solo. A diferença de potencial entre os pontos M e N é: A) 100 v. B) 10 v. C) 15 v. D) 134 v. e) 144 v. 05 (PUC RS 008 ADAPTADA) A condução de impulsos nervosos através do corpo humano é baseada na sucessiva polarização e despolarização das membranas das células nervosas. Nesse processo, a diferença de potencial entre as superfícies interna e externa da membrana de um neurônio pode variar de 70 mv, chamado de potencial de repouso, situação na qual não há passagem de íons através da membrana, até +30 mv, 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: A) 7, e 3, B) 7, e 3, C) 3, e 7, D) 3, e 7, e) 3, e 3, FÍSICA IV Volume 01

9 Capítulo Fenômenos létricos 05 quilíbrio letrostático 01 (UePB 005) Michael Faraday, na primeira metade do século XIX, introduziu, a partir da noção de linhas de força, o conceito de campo em substituição ao conceito de ação à distância, que prevalecia até então, na eletricidade, no Magnetismo e na Gravitação. Hoje, na Física, falamos em diversos tipos de campo, a exemplo do campo magnético, campo elétrico e campo gravitacional, cada um associado a um tipo de fonte (um ímã, uma partícula carregada, uma massa). Utilize F para falso e v para verdadeiro, nas seguintes proposições sobre as propriedades do campo elétrico. ( ) O módulo do campo elétrico criado por uma carga puntiforme depende do meio no qual a carga se encontra. ( ) As linhas de força do campo elétrico criado por uma carga elétrica puntiforme se cruzam no espaço. ( ) A direção do vetor campo elétrico criado por uma carga puntiforme depende do sinal da carga. ( ) No interior de um condutor submetido a uma diferença de potencial (ddp), o vetor campo elétrico aponta no sentido do potencial mais baixo. ( ) O módulo do campo elétrico no interior de uma esfera metálica de raio R e carregada com carga positiva Q k$ Q é constante com valor =. R Assinale a alternativa que corresponde à sequência correta: A) F, F, F, F, F, B) v, v, v, v, v C) v, F, F, v, F D) v, v, v, F, v e) F, v, F, v, F 07 0 (G1 CFT MG 011) O eletroscópio da figura, eletrizado com carga desconhecida, consiste de uma esfera metálica ligada, através de uma haste condutora, a duas folhas metálicas e delgadas. esse conjunto encontra-se isolado por uma rolha de cortiça presa ao gargalo de uma garrafa de vidro transparente, como mostra a figura. Sobre esse dispositivo, afirma-se: I. As folhas movem-se quando um corpo neutro é aproximado da esfera sem tocá-la. II. O vidro que envolve as folhas delgadas funciona como uma blindagem eletrostática. III. A esfera e as lâminas estão eletrizadas com carga de mesmo sinal e a haste está neutra. Iv. As folhas abrem-se ainda mais quando um objeto, de mesma carga do eletroscópio, aproxima-se da esfera sem tocá-la. estão corretas apenas as afirmativas: A) I e II. B) I e Iv. BLOCO B B B A C) II e III. D) III e Iv. 03 (FMTM MG) O funcionamento do para-raios, momentos antes de uma tempestade, baseia-se: A) na blindagem eletrostática que assume esse tipo de condutor. B) na ação magnética que esse objeto assume diante das cargas elétricas. C) na eletrização que sofre esse condutor ao trocar prótons com o meio. D) na indução eletromagnética das cargas que circundam as pontas. e) no campo elétrico não nulo induzido em suas pontas. 04 (PUC RS) Durante as tempestades, normalmente ocorrem nuvens carregadas de eletricidade. Uma nuvem está eletrizada quando tem carga elétrica resultante, o que significa excesso ou falta de, em consequência de entre camadas da atmosfera. O para-raios é um metal em forma de ponta, em contato com o solo, que a descarga da nuvem para o ar e deste para o solo. As palavras que completam o texto de forma correta são, respectivamente: A) energia choque facilita B) carga atrito dificulta C) elétrons atração facilita D) elétrons atrito facilita e) prótons atrito dificulta 05 (UFAM AM) Considere uma esfera metálica maciça eletrizada negativamente e muito distante de outras cargas elétricas. Sobre a carga elétrica na esfera, podemos afirmar: A) Acumula-se no seu centro. B) Distribui-se uniformemente sobre sua superfície. C) Distribui-se uniformemente por todo o seu volume. D) Distribui-se por todo o volume e com densidade aumentando com a distância ao seu centro. e) Distribui-se por todo o volume com densidade diminuindo com a distância ao seu centro. BLOCO B B D B D B FÍSICA IV Volume 01 09

10 BLOCO D A B B D BLOCO A A D B B B BLOCO A A D D C BLOCO D D B A BLOCO C B D B 10 FÍSICA IV Volume 01