Lista de Exercícios - Física 3º Ano

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1 Lista de Exercícios - Física 3º Ano 1) Quais são as principais partículas elementares constituintes do átomo? 2) Um corpo condutor inicialmente neutro perde 5, elétrons. Considerando a carga elementar e = 1, C, qual será a carga elétrica no corpo após esta perda de elétrons? 8) Os caminhões que conduzem combustível possuem uma corrente que vai se arrastando pelo chão. Justifique a utilidade da corrente. 9) Quatro cargas são colocadas sobre os vértices de um retângulo de lados 40cm e 30cm, como mostra a figura abaixo: Qual a intensidade da força sentida na partícula 4? E o Sentido? 3) Um corpo possui 5, prótons e 4, elétrons. Considerando a carga elementar e = 1, C, qual a carga deste corpo? 4) Em uma atividade no laboratório de física, um estudante, usando uma luva de material isolante, encosta uma esfera metálica A, carregada com carga +8 µc, em outra idêntica B, eletricamente neutra. Em seguida, encosta a esfera B em outra C, também idêntica e eletricamente neutra. Qual a carga de cada uma das esferas? 5) Considere duas partículas carregadas respectivamente com +2,5 µc e -1,5 µc, dispostas conforme mostra a figura abaixo: 10) Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada abaixo e analise as afirmativas que seguem. Qual a intensidade da força que atua sobre a carga 2? 6) Calcule a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas puntiformes e que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 15 cm. 7) Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor destas cargas sabendo que a intensidade da força entre elas é de 200 N. 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 de carga acumulada no corpo do gato, que flui de seu corpo para outros corpos. Estão certas:

2 a) I, II e III b) I e II c) I e III d) II e III e) apenas I 11) Assinale a alternativa correta: a) Se um corpo A, eletrizado positivamente, atrai um corpo B, concluímos que B está carregado negativamente. b) Dizemos que um corpo qualquer está eletrizado negativamente quando ele possui um certo número de elétrons livres. c) A eletrização por atrito de dois corpos consiste na passagem de elétrons de um corpo para o outro, ficando eletrizado positivamente o corpo que perdeu elétrons. d) Em virtude de não existirem elétrons livres em um isolante, ele não pode ser eletrizado negativamente. e) Quando dois corpos são atritados um contra o outro, ambos adquirem cargas elétricas de mesmo sinal. 12) A figura abaixo representa duas pequenas cargas elétricas atraindo-se. Em relação a esses dados, é correto afirmar que: a) As duas cargas são positivas. b) A carga Q1 é necessariamente negativa. c) O meio onde se encontram as cargas não influi no valor da força de atração. d) Em módulo as duas cargas são necessariamente iguais. e) As duas cargas atraem-se com forças iguais em módulo. 13) O que é campo elétrico? 14) Uma esfera metálica tem carga elétrica negativa de valor igual a 3, C. Sendo a carga do elétron igual a 1, C, pode-se concluir que a esfera contém: a) elétrons b) 200 elétrons c) um excesso de elétrons d) elétrons e) um excesso de elétrons 15) Calcule a carga elétrica de um corpo que possui excesso de 24 x elétrons. Considere o módulo da carga elementar igual a 1,6 x C. 16) Julgue os itens a seguir: 1. Um corpo que tem carga positiva possui mais prótons do que elétrons; 2. Dizemos que um corpo é neutro quando ele possui o mesmo número de prótons e de elétrons; 3. O núcleo do átomo é formado por elétrons e prótons. Estão corretas as afirmativas: a) 1 e 2 apenas b) 2 e 3 apenas c) 1 e 3 apenas d) 1, 2 e 3 e) nenhuma. 17) Um corpo eletricamente neutro: a) não existe, pois todos os corpos têm cargas elétricas. b) não existe, pois somente um conjunto de corpos pode ser neutro. c) é um corpo que não tem cargas elétricas positivas nem negativas. d) é um corpo desprovido de cargas elétricas positivas. e) é um corpo com o mesmo número de cargas elétricas positivas e negativas. 18) A carga de um elétron é da ordem de 1, Coulomb. Se um corpo recebe a carga de 10 microcoulombs, qual a quantidade de elétrons que deve ter sido adicionada a ele? 19) Considere os materiais a seguir: 1) madeira seca 5) ouro 2) vidro comum 6) náilon 3) algodão 7) papel comum 4) corpo humano 8) alumínio

3 Pesquise sobre esses materiais e verifique quais são bons condutores de eletricidade? 20) Convencionalmente, o elétron possui carga elétrica negativa e o próton possui carga elétrica positiva, em valores absolutos, as cargas são iguais a 1,6 x C. Imagine a situação em que um corpo apresenta 5 x elétrons e 6 x prótons. Esse corpo está carregado positivamente ou negativamente? Com que intensidade de carga elétrica? 21) Quantos elétrons devem ser retirados de um corpo para que fique eletrizado com a carga de 3 C? 22) Têm-se três esferas condutoras idênticas A, B e C. Inicialmente, a esfera A tem carga elétrica QA = 12 µc e as esferas B e C estão neutras. Determine as cargas das esferas quando: a) As três esferas são colocadas simultaneamente em contato. b) A é colocado em contato com B e, em seguida, A é colocada separadamente com C. 23) Há quatro esferas condutoras idênticas que de nominaremos A, B, C e D. Inicialmente, a esfera A tem carga elétrica QA = 18 µc, a esfera B tem carga elétrica QB = - 6 µc, e C e D estão neutras. Determine as cargas das esferas quando: a) As quatro esferas são colocadas em contato simultaneamente. b) A é colocada em contato com C; separadamente, B é colocada em contato com D. 24) Que tipo de força (de atração ou repulsão) existe entre os corpos, antes e depois de ter havido o contato? 25) Um corpo tem elétrons e prótons. Sendo a carga elétrica elementar 1, C, qual é a carga elétrica do corpo? 26) É muito comum ouvirmos o conselho: Não se deve segurar uma tesoura durante uma tempestade. Tem fundamento físico este conselho? Se você segurasse uma esfera metálica ao invés da tesoura, correria maior, menor ou o mesmo risco que a tesoura? 27) Considere uma experiência em que três cargas pontuais de igual módulo estejam alinhadas e igualmente espaçadas, que as cargas A e C sejam fixas, e que os sinais das cargas A, B e C obedeçam a uma das três configurações seguintes: Considere, ainda, que se deseja que a carga B esteja solta e em equilíbrio. Para tanto, das configurações apresentadas, pode-se usar a) somente a 1. b) somente a 2. c) somente a 3. d) tanto a 1 quanto a 3. e) tanto a 1 quanto a 2. 28) Uma esfera recebe respectivamente cargas iguais a 2 μc e -4 μc, separadas por uma distância de 5 cm. a) Calcule o módulo da força de atração entre elas. b) Se colocarmos as esferas em contato e depois as afastarmos por 2 cm, qual será a nova força de interação elétrica entre elas? 29) Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor destas cargas sabendo que a intensidade da força entre elas é de 200 N. 30) Duas cargas elétricas iguais de C se repelem no vácuo com uma força de 0,1 N. Sabendo que a constante elétrica do vácuo é de N m 2 /C 2, qual a distância entre essas cargas?

4 31) Três objetos puntiformes com cargas elétricas iguais estão localizados como indica a figura. O arranjo está num ambiente seco e as esferas estão inicialmente em contato umas com as outras. A esfera 1 é carregada com uma carga elétrica +Q. Escolha a opção que representa a configuração do sistema depois de atingido o equilíbrio. O módulo da força elétrica exercida por R sobre Q é de N. Qual o módulo da força elétrica exercida por P sobre Q? 32) As cargas elétricas q1 = 2 μc, q2 = 3 μc e q3 = 8 μc estão dispostas conforme o esquema a seguir. Calcule a distância x para que a força elétrica resultante em q2, devido às cargas de q1 e q3, seja nula. a) b) 33) A lei de conservação da carga elétrica pode ser enunciada como segue: a) A soma algébrica dos valores das cargas positivas e negativas em um sistema isolado é constante. b) Um objeto eletrizado positivamente ganha elétrons ao ser aterrado. c) A carga elétrica de um corpo eletrizado é igual a um número inteiro multiplicado pela carga do elétron. d) O número de átomos existentes no universo é constante. e) As cargas elétricas do próton e do elétron são, em módulo, iguais. 34) A figura representa quatro esferas metálicas idênticas penduradas por fios isolantes elétricos. c) d) e) 35) Calcule a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas puntiformes e que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 15 cm. 36) Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor destas cargas sabendo que a intensidade da força entre elas é de 200 N

5 37) A lei de Coulomb afirma que a força de intensidade elétrica de partículas carregadas é proporcional: I. às cargas das partículas; II. às massas das partículas; III. ao quadrado da distância entre as partículas; IV. à distância entre as partículas. Das afirmações acima a) somente I é correta; b) somente I e III são corretas; c) somente II e III são corretas; d) somente II é correta; e) somente I e IV são corretas. 38) Na figura estão representadas duas partículas de cargas de mesmo sinal, cujos valores são q 1 = 5,0 μc e q 2 = 7,0 μc. Elas estão separadas no vácuo por uma distância d = 4,0 m. Qual o módulo das forças de interação elétrica entre essas partículas? 39) Duas cargas puntiformes, Q1= 5 C e Q2 = -4 C, no vácuo, estão separadas por uma distância de 30 cm. Determine a força elétrica entre elas. 40) Duas cargas elétricas puntiformes Q1 =2 C e Q2 =8 C são fixadas nos pontos A e B, distantes entre si 0,4 m, no vácuo. Determinar a intensidade da força elétrica resultante sobre uma carga Q3 = -3 C, colocada a 0,1m de B, sobre a reta AB. Considere K=9x10 9.