Instituto Montessori - Ponte Nova

Transcrição

1 Instituto Montessori - Ponte Nova Estudos Orientados para a Avaliação II 1) No campo elétrico criado por uma carga Q puntiforme de 4x10-6 C, determine: a) o potencial elétrico situado a 1m da carga Q. b) a energia potencial elétrica adquirida por uma carga elétrica puntiforme, cujo valor é , quando colocada no ponto P. O meio é o vácuo (k = N.m²/C²) 2) Considere uma carga puntiforme Q, positiva, fixa no ponto O, e os pontos A e B, como mostra a figura: Sabe-se que os módulos do vetor campo elétrico e do potencial elétrico gerados pela carga Q no ponto A são respectivamente, E e V. Nessas condições, quais os módulos dessas grandezas no ponto B? 3) Uma carga elétrica de 2 μc movimenta-se nas proximidades de uma carga elétrica de valor 16 μc. Se o deslocamento da menor carga foi de 8 cm, qual foi a energia potencial elétrica? Dado: 1 μc = 1 x 10 6 C; 1 cm = 1 x 10 2 m; K = 9,0 x 10 9 N.m 2.C 2 4) Uma partícula P com 30 g e carregada eletricamente com 10 μc é abandonada a 2 m de distância de um corpúsculo Q, carregado com 2x10-3 C. Desprezando as ações gravitacionais e adotando K = N.m²/C², qual será a velocidade de P, quando estiver a 5 m de Q? 5) Uma carga de 2, C encontra-se isolada, no vácuo, distante 6,0cm de um ponto P. Dado: K 0 = 9, unidades SI. Qual a proposição correta? a) O vetor campo elétrico no ponto P está voltado para a carga. b) O campo elétrico no ponto P é nulo porque não há nenhuma carga elétrica em P. c) O potencial elétrico no ponto P é positivo e vale 3, d) O potencial elétrico no ponto P é negativo e vale -5, e) Em P são nulos o campo elétrico e o potencial, pois aí não existe carga elétrica. 6) No campo elétrico criado no vácuo, por uma carga Q puntiforme de 4, C, é colocada uma carga q também puntiforme de 3, C a 20cm de carga Q. Qual a energia potencial adquirida pela carga q?

2 7) Qual é o potencial elétrico situado em um ponto A a 400 mm de uma carga elétrica Q de 6 microcoulombs? 8) Uma partícula puntiforme possui carga 2,50 x C. A que distância da carga o potencial elétrico é: a) 90,0 V? b) 30,0 V? 9) O potencial V a uma distância de 25,0 cm de uma esfera carregada muito pequena é igual a 48,0 V, supondo V igual a zero para uma distância infinita da esfera. a) Considerando a esfera uma carga puntiforme, qual é a sua carga? b) Qual é o potencial a uma distância igual a 75,0 cm da esfera? 10) Duas placas paralelas condutoras muito grandes estão carregadas com cargas opostas e separadas por uma distância de 12 cm. Uma força elétrica de 3,9 x N age sobre um elétron colocado na região entre as placas. Determine o campo elétrico na posição do elétron e a diferença de potencial entre as placas. 11) Considere duas placas metálicas paralelas, separadas por uma distância de 1,5 cm carregadas com cargas opostas. Considere o potencial da placa negativa como zero. Se o potencial a meio caminho entre as placas vale + 5,0 V, qual é o campo elétrico entre as placas? 12) Durante tempestade, um raio atinge um avião em vôo. Pode-se afirmar que a tripulação: a) não será atingida, pois aviões são obrigados a portar um pára-raios em sua fuselagem. b) será atingida em virtude de a fuselagem metálica ser boa condutora de eletricidade. c) será parcialmente atingida, pois a carga será homogeneamente distribuída na superfície interna do avião. d) não sofrerá dano físico, pois a fuselagem metálica atua como blindagem. 13) Indique a aplicação tecnológica do conceito demonstrado por Faraday, na primeira metade do século XIX, na experiência conhecida como gaiola de Faraday. a) Isolamento térmico do conteúdo de garrafas térmicas. b) Atração dos raios em tempestades por pára-raios. c) Isolamento elétrico promovido pela borracha dos pneus de veículos. d) Recobrimento com material isolante em cabos utilizados para transporte de energia elétrica. e) Bloqueio para chamadas de telefone celular em penitenciárias.

3 14) A figura abaixo representa, em corte, três objetos de formas geométricas diferentes, feitos de material bom condutor, que se encontram em repouso. Os objetos são ocos, totalmente fechados, e suas cavidades internas se acham vazias. A superfície de cada um dos objetos está carregada com carga elétrica estática de mesmo valor Q. Em quais desses objetos o campo elétrico é nulo em qualquer ponto da cavidade interna? a) Apenas em I. b) Apenas em II. c) Apenas em I e II. d) Apenas em II e III. e) Em I, II e III. 15) Duas irmãs que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas 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, guardaram 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. 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. 16) A desfibrilação é a aplicação de uma corrente elétrica em um paciente por meio de um equipamento (desfibrilador) cuja função é reverter um quadro de arritmia ou de parada cardíaca. Uma maneira de converter uma arritmia cardíaca em um ritmo normal é a cardioversão, que se dá mediante a aplicação de descargas elétricas na região próxima ao coração do paciente, graduadas de acordo com a necessidade, conforme o quadro abaixo.os desfibriladores usuais armazenam até 360 J de energia potencial elétrica, alimentados por uma diferença de potencial de 4000 V. Considerando uma situação na qual haja necessidade de usar um desfibrilador em uma criança de 40 kg, o valor da capacitância do capacitor do desfibrilador na segunda desfibrilação, em μf, será igual a?

4 17) Uma pequena esfera de isopor, de massa 0,512 g, está em equilíbrio entre as armaduras de um capacitor de placas paralelas, sujeito às ações exclusivas do campo elétrico e do campo gravitacional local. Considerando g=10m/s 2, pode-se dizer que essa pequena esfera possui: a. um excesso de 1, elétrons, em relação ao número de prótons. b. um excesso de 6, prótons, em relação ao número de elétrons. c. um excesso de 1, prótons, em relação ao número de elétrons. d. um excesso de 6, elétrons, em relação ao número de prótons. e. um excesso de carga elétrica, porém impossível de ser determinado. 18) Um exemplo de capacitor é o flash da máquina fotográfica. Este elemento armazena energia elétrica e, quando acionado, libera esta energia em um tempo muito curto, resultando em um excesso de luz no ambiente. Um capacitor plano de placas paralelas muito longas é alimentado por uma bateria de fem de 1,5 volts. Considerando que as placas estão distantes 3 centímetros, obtenha a intensidade do campo elétrico entre as placas. 19) Dois capacitores, C 1 = 30 µf e C 2 = 20 µf, inicialmente descarregados, são associados e ligados a um gerador ideal de 12 V. Determine a carga elétrica e a ddp em cada capacitor se eles estão associados em série. 20) A figura abaixo representa uma determinada associação de capacitores: A) Encontre a capacitância equivalente da associação; B) Determine a carga armazenada por cada capacitor. C) Determine a energia potencial elétrica armazenada por cada capacitor.

5 21) Um equipamento elétrico contém duas pilhas de 1,5V em série, que carregam um capacitor de capacitância 6, F. A carga elétrica que se acumula no capacitor é, em coulombs? 22) A carga de um capacitor sofre um aumento de C quando a diferença de potencial entre seus terminais aumenta de 50V para 60V. Qual a capacidade desse capacitor? 23) A capacidade do condensador equivalente à associação mostrada na figura é: 24) Dado o circuito abaixo, determine o valor da capacitância equivalente, em μf. 25) No circuito a seguir os três capacitores têm a mesma capacitância C1 = C2 = C3 = 1 μf. Qual a diferença de potencial nos terminais do capacitor C1, em volts?

6 26) Três capacitores C1 = C2 = 1,0 μf e C3 = 3,0 μf estão associados como mostra a figura. A associação de capacitores está submetida a uma diferença de potencial de 120 V fornecida por uma bateria. Calcule o módulo da diferença de potencial entre os pontos B e C, em volts. 27) Os quatro capacitores, representados na figura abaixo, são idênticos entre si. Q 1 e Q 2 são respectivamente, as cargas elétricas positivas totais acumuladas em 1 e 2. Todos os capacitores estão carregados. As diferenças de potencial elétrico entre os terminais de cada circuito são iguais. Em qual das seguintes alternativas a relação Q 1 e Q 2 está correta? a) Q 1 = (3/2) Q 2 b) Q 1 = (2/3) Q 2 c) Q 1 = Q 2 d) Q 1 = (Q 2 )/3 e) Q 1 = 3(Q 2 )