Potencial Elétrico 2017

Transcrição

1 Potencial Elético (Mackenzie 017) A intensiae o campo elético (E) e o potencial elético (V) em um ponto P geao pela caga puntifome Q são, espectivamente, que a caga puntifome se enconta o ponto P, imesa no a, é a) 1,0 m b),0 m c) 3,0 m ) 4,0 m e) 5,0 m N 50 C e 100 V. A istância. (Uepg 017) As afimativas abaixo izem espeito à ganeza potencial elético. Nesse âmbito, maque o que fo coeto. 01) O potencial elético é uma ganeza escala. 0) O potencial elético poe se meio em coulomb/seguno, ganeza esta que no sistema intenacional é chamaa e joule (J). 04) O potencial elético num ponto localizao a uma ceta istância e uma caga elética negativa, é também negativo e inepene o valo as cagas e pova que po ventua sejam ai colocaas. 08) Nas associações em séie e capacitoes, caa capacito seá submetio a mesma ifeença e potencial a associação. 3. (Fepa 016) O ano e 014 entou paa a históia e São Paulo como o ano a seca. Os níveis os esevatóios e too o Estao caíam, e em muitas ciaes os moaoes enfentaam toneias secas e falta e água. Outo fenômeno que se acentua com a baixa umiae o a é a eletização estática po atito: muitas pessoas poem senti um choque elético ao toca a caoceia e um cao ou a maçaneta e uma pota (pincipalmente em cômoos e piso ecobeto po capete). Centelhas ou faíscas eléticas e apoximaamente um centímeto e compimento poem salta ente os eos as pessoas e esses objetos. Página 1 e 8

2 Ente ois copos isolaos no a, sepaaos po uma eteminaa istância, uma faísca elética ocoe quano existe uma ifeença e potencial suficiente ente eles. Consiee essas infomações e avalie as afimativas. ( ) O choque elético é sentio po uma pessoa em azão a passagem e coente elética po seu copo. ( ) No pocesso e eletização po atito, quano a pessoa toca a maçaneta a pota, os choques eléticos poem se fatais, já que cagas estáticas acumulam gane quantiae e enegia. ( ) O pocesso e eletização po inução é o pincipal esponsável pelo sugimento o fenômeno escito no texto. ( ) O a é um excelente conuto e eleticiae e favoece a eletização em qualque situação. ( ) O valo absoluto o potencial elético a caoceia e um cao aumenta em consequência o amazenamento e cagas eletostáticas. 4. (Eea 016) São aas uas cagas, confome a figua: Consieano E 1 o móulo o campo elético evio à caga Q, 1 E o móulo o campo elético evio à caga Q, V 1 o potencial elético evio à caga Q 1 e V o potencial elético evio à caga Q. Consiee E p o campo elético e V p o potencial esultantes no ponto P. Julgue as expessões abaixo como veaeias (V) ou falsas (F). ( ) Ep E1 E ( ) Vp V1 V ( ) Ep E1 E ( ) Vp V1 V Assinale a altenativa que apesenta a sequência coeta. a) V V F F b) V F F V c) F F V V ) F V V F 5. (Uece 016) Os apaelhos e televisão que anteceeam a tecnologia atual, e LED e LCD, utilizavam um tubo e aios catóicos paa poução a imagem. De moo simplificao, esse ispositivo pouz uma ifeença e potencial a oem e 5 kv ente pontos istantes e 50 cm um o outo. Essa ifeença e potencial gea um campo elético que acelea elétons até que estes se choquem com a fente o monito, pouzino os pontos luminosos que compõem a imagem. Com a simplificação acima, poe-se estima coetamente que o campo elético po one passa esse feixe e elétons é a) 0,5 kv m. b) 5 kv. c) V m. ) 1,50 kv cm. Página e 8

3 6. (Uesc 015) Ao longo e um pocesso e apoximação e uas patículas e mesma caga elética, a enegia potencial elética o sistema: a) iminui. b) aumenta. c) aumenta inicialmente e, em seguia, iminui. ) pemanece constante. e) iminui inicialmente e, em seguia, aumenta. 7. (Unesp 017) Tês esfeas puntifomes, eletizaas com cagas eléticas q1 q Q e q 3 Q, estão fixas e ispostas sobe uma cicunfeência e aio e cento C, em uma egião one a constante eletostática é igual a k 0, confome epesentao na figua. Consiee V C o potencial eletostático e às tês cagas. Os valoes e 4 k0 a) zeo e 4 k0 k0 Q b) e c) zeo e zeo k0 k0 ) e k0 e) zeo e V C e E C o móulo o campo elético no ponto C evio E são, espectivamente, C 8. (Pucp 017) Um sistema e cagas pontuais é fomao po uas cagas positivas q e uma negativa q, toas e mesma intensiae, caa qual fixa em um os vétices e um tiângulo equiláteo e lao. Se substituimos a caga negativa po uma positiva e mesma intensiae, qual seá a vaiação a enegia potencial elética o sistema? A constante e Coulomb é enotaa po k. a) kq b) kq c) 4kq ) e) 4kq kq Página 3 e 8

4 9. (Epca (Afa) 017) Um sistema é composto po quato cagas eléticas puntifomes fixaas nos vétices e um quaao, confome ilustao na figua abaixo. As cagas q 1 e q são esconhecias. No cento O o quaao o veto campo elético E, evio às quato cagas, tem a ieção e o sentio inicaos na figua. A pati a análise este campo elético, poe-se afima que o potencial elético em O a) é positivo. b) é negativo. c) é nulo. ) poe se positivo. 10. (G1 - ifsul 016) Analise as seguintes afimativas, elacionaas aos conceitos e aos fenômenos estuaos em Eletostática. I. O potencial elético aumenta, ao longo e uma linha e foça e no sentio ela. II. Uma patícula eletizaa gea um campo elético na egião o espaço que a cicuna. Poém, no ponto one ela foi colocaa, o veto campo elético, evio à pópia patícula, é nulo. III. Uma patícula eletizaa com caga positiva quano abanonaa sob a ação exclusiva e um campo elético, movimenta-se no sentio a linha e foça, iigino-se paa pontos e meno potencial. IV. A ifeença e potencial elético (p) ente ois pontos quaisque e um conuto em equilíbio eletostático é sempe ifeente e zeo. Estão coetas apenas as afimativas a) I e III. b) II e IV. c) II e III. ) I e IV. 11. (Ueg 015) Uma caga Q está fixa no espaço, a uma istância ela existe um ponto P, no qual é colocaa uma caga e pova q 0. Consieano-se esses aos, veifica-se que no ponto P a) o potencial elético evio a Q iminui com inveso e. b) a foça elética tem ieção aial e apoximano e Q. c) o campo elético epene apenas o móulo a caga Q. ) a enegia potencial elética as cagas epene com o inveso e. Página 4 e 8

5 Gabaito: Resposta a questão 1: [B] V E V 100,0 m E 50 Resposta a questão : = 05. Justificano as poposições falsas: [0] Falsa. O potencial elético é meio em volt, que epesenta a azão ente a enegia potencial elética, em joules e a caga elética e pova, aa em coulombs, potanto: joule volt. coulomb [04] Falsa. As ifeenças e potencial em caa capacito na associação e capacitoes em séie, não são necessaiamente iguais, mas a soma essas ifeenças e potencial nos capacitoes ente os teminais a associação epesenta a ifeença e potencial total o cicuito. A caga amazenaa em caa capacito ligao em séie seá a mesma paa toos os capacitoes o cicuito. Resposta a questão 3: V F F F V. Veaeia. Falsa. A eletização po atito, via e ega, acumula baixas cagas estáticas incapazes e maioes anos ou e seem fatais. A sensação, muitas vezes, é e um esconfoto evio ao choque elético. Falsa. A escição no texto é claa e atibui à eletização po atito o acontecimento e alguns choques eléticos em egiões one a umiae o a é muito baixa. A pesença e umiae no a ificulta a eletização po atito evio à ciculação e vapo água ente os copos eletizaos fazeno a escaga elética os mesmos. Falsa. O a, pincipalmente com a umiae elativa baixa, não é um bom conuto a coente elética, pois se fosse veae, não teíamos o fenômeno a eletização em objetos expostos ao a. Veaeia. À meia que aumenta o valo e caga amazenaa po um copo, aumenta seu potencial elético. Resposta a questão 4: [D] Pelo pincipio a supeposição Ep E1 E e Vp V1 V. Vale a pena obseva que paa esolve essa questão basta sabe que o campo elético é uma ganeza vetoial e o potencial elético uma ganeza escala. Resposta a questão 5: [C] Consieano campo elético unifome, tem-se: 3 U E U E E V m. 0,5 Página 5 e 8

6 Resposta a questão 6: [B] Sabeno que a enegia potencial elética é aa po: k q Ep Se a istância ente as patículas iminui, a enegia potencial Resposta a questão 7: [E] E p aumenta. O potencial elético e uma caga puntifome é uma ganeza escala ao pela expessão: k0 Q V. Assim, o potencial elético esultante no cento C a cicunfeência é: k0 k0 k0 V C VC 0 A figua mosta o veto campo elético no cento C a cicunfeência evio a caa uma as cagas. A intensiae o veto campo elético esultante nesse ponto é: k 0 q 3 k 0 k0 EC E 3 E C Página 6 e 8

7 Resposta a questão 8: [D] O iagama abaixo ilusta o coio ese o sistema inicial em I até a toca a caga negativa em II. A enegia potencial elética é calculaa e uas em uas cagas e somaas nos infomam a enegia potencial elética total o sistema, e acoo com a expessão: kqq Epe Então, paa o estao inicial: k k kq EpeI q q q q q q q Substituino a caga negativa pela positiva, temos: k k kq EpeII q q q q q q 3q 3 Finalmente, fazeno a vaiação a enegia potencial elética, esulta: kq kq kq ΔEpe 3 ΔEpe 4 Resposta a questão 9: [B] O enunciao sugee Q 0. Como o veto campo elético na iagonal que liga istância e caa vétice ao cento O o quaao é kq kq kq kq kq kq V O V O. Se o veto campo elético na iagonal que liga hipóteses: q 0. O potencial elético em O é negativo. Q e q 1 é nulo, tem-se que q1. A. Então, o potencial elético em O é: Q e q aponta paa q, têm-se uas kq q 0 e q Q. Então: kq. O potencial elético em O é negativo. Página 7 e 8

8 Resposta a questão 10: [C] [I] Incoeta. No sentio e uma linha e foça o potencial elético é ecescente. [II] Coeta. Caso o campo elético não fosse nulo, a patícula sofeia uma auto aceleação, contaiano o Pincípio a Inécia. [III] Coeta. Caga positiva sofe foça elética no sentio o campo elético, teneno paa pontos e meno potencial elético. [IV] Incoeta. A ifeença e potencial elético (p) ente ois pontos quaisque e um conuto em equilíbio eletostático é sempe igual a zeo. Se houvesse uma p não nula as cagas no inteio o conuto estaiam em movimento, contaiano a hipótese e equilíbio eletostático. Resposta a questão 11: [A] Com as expessões e foça elética, campo elético, potencial elético e enegia potencial elética abaixo poemos tece algumas consieações sobe as altenativas expostas. O potencial elético e uma caga puntifome é ao pelo pouto o campo elético pela Q Q istância à caga geaoa V E k0 V k 0. Seno assim, temos a altenativa [A] como coeta. Q q0 A foça elética, aa pela Lei e Coulomb Fe k0 tem a ieção a eta que une os centos as uas cagas poeno te o sentio e afastamento se as cagas foem e mesmo sinal (epulsão) ou e apoximação (atação) se as cagas foem e sinais contáios. Altenativa [B] incoeta. Fe Q O campo elético é a azão ente a foça e a caga e pova E k 0, q 0 logo não epene apenas a caga Q e também a istância ente as cagas. Altenativa [C] incoeta. A enegia potencial elética é aa pelo pouto o potencial elético e a caga e pova, então Q Qq0 Ep q0 V q0 k0 Ep k 0. A altenativa [D] está incoeta, pois a epenência é com o inveso e. Página 8 e 8