Q e 1,6 10. A partícula (eletrizada positivamente) perdeu 2, elétrons. Resposta: B

Transcrição

1 01 15 Q 4 10 n = n = n = 2, e 1, A partícula (eletrizada positivamente) perdeu 2, elétrons. Resposta: B 1

2 02 Sendo e o módulo da carga do elétron, temos: 2 1 u = e e d = e 3 3 A carga do próton é igual a e, ou seja, sua carga pode ser obtida desta forma: q = e + e + e Portanto, o próton é formado por dois quarks up e um quark down. O nêutron não possui carga elétrica, ou seja: q = e + e + e q = Portanto, o nêutron é formado por um quark up e dois quarks down. Resposta: C 2

3 03 P = m + n No entanto, de acordo com o Princípio da Conservação da Carga Elétrica: +e = +e + n n = 0 Portanto, a carga do neutrino é nula. Resposta: E 3

4 04 I. Correta. Um corpo é considerado neutro quando possui o mesmo número de cargas positivas (prótons) e de cargas negativas (elétrons). II. Correta. O próton possui carga positiva, e o elétron carga negativa. III. Errada. Um isolante ou dielétrico pode ser eletrizado. Resposta: A 4

5 05 I. Correta. Na eletrização por atrito, um corpo é esfregado no outro; desse modo, um corpo perde elétrons e o outro corpo ganha elétrons. II. Errada. Na indução, não há contato entre os corpos. III. Correta. Quando um corpo eletrizado entre em contato com um corpo neutro, há um desequilíbrio de cargas que tende a ser desfeito com a passagem de elétrons de um corpo para o outro. Resposta: C 5

6 06 I. (F) A pele de coelho perde elétrons para o teflon e fica eletrizada positivamente. II. (V) Vidro e seda adquirem cargas de sinais opostos e, portanto, se atraem quando colocados próximos um do outro. III. (V) Pela ordem da série, verificamos que o vidro fica positivo e o papel fica negativo. Pela conservação da carga elétrica, a carga inicial é nula; portanto a carga final também será nula. Logo, se o vidro adquire carga de +5 unidades, então o papel adquire carga de 5 unidades. IV. (V) Quanto mais afastado estiver um material de outro na série, mais facilmente elétrons passam de um para o outro. V. (F) Os bastões de vidros, ao serem atritados com a pele, adquirem cargas de mesmo sinal e, portanto, são repelidos quando aproximados um do outro. VI. (F) Ambos têm a mesma tendência a ganhar ou perder elétrons e, portanto, não podem ser eletrizados por atrito. Resposta: F V V V F F 6

7 07 Do enunciado: vidro com lã: vidro(+) e lã( ). algodão com enxofre: algodão(+) e enxofre( ). algodão com lã: lã(+) e algodão( ). Portanto: o vidro fica positivamente eletrizado se atritado com a lã a lã fica positivamente eletrizada se atritada com o algodão o algodão fica positivamente eletrizado se atritado com o enxofre. Ou seja, o vidro fica positivamente eletrizado quando atritado com qualquer material citado. Resposta: A 7

8 08 I. (V) Os fios se repelem, ou seja, estão eletrizados com cargas de mesmo sinal. II. (V) O ar úmido é melhor condutor de eletricidade que o ar seco, ou seja, o ar úmido tende a trocar elétrons com o experimento. III. (F) Mesmo que considerarmos a indução elétrica (sem tocar a esfera), o efeito seria menos evidente. Resposta: B 8

9 09 As esferas são idênticas e, portanto, todas adquirem a mesma carga elétrica e de mesmo sinal (eletrização por contato); assim, todas se repelem e com a mesma intensidade. Resposta: C 9

10 10 Após (I): M 1 e M 2 ficam com cargas iguais a Q 2. Após (II): M 2 e M 3 ficam, cada uma, com metade da caga total seja, com carga 3Q 4 para cada esfera. Q 3Q Q + = 2 2, ou Resposta: B 10

11 11 Chamaremos de (I) a esfera neutra; assim, seguindo a ordem: Tocando (I) com Q, (I) fica com carga 0 + Q = Q. 2 2 Q 3Q Tocando (I) com 3Q + 2, (I) fica com carga 2 2 = Q. 2 Tocando (I) com 3Q, (I) fica com carga 3Q + Q = 2Q. 2 2 Resposta: E 11

12 12 Após (I): Q A = Q B = Q Q + 2 3Q = e Q C = Q D = 0 + ( Q) = Q Após (II): Q B = Q C = 3Q Q 4 2 Q = 2 8 Após (III): Q A = Q C = 3Q Q Q = 2 16 Resposta: E 12

13 13 Após o contato, as esferas ficam eletrizadas com cargas iguais a: 6 6 QA + QB = = = 2 2 Assim, considerando a esfera A, temos: 6 QA QB C Q = ( ) Q = C Ou seja, a esfera A ficou eletrizada positivamente. Podemos concluir que A perdeu n elétrons para B: 6 Q n = = 19 e 1,6 10 n = elétrons Resposta: C 13

14 14 Tanto na eletrização por contato como na eletrização por indução (sem contato), um dos corpos deve estar carregado eletricamente. Apenas no caso da indução eletrostática deve haver aterramento para que ocorra a eletrização. Na eletrização por contato, os corpos adquirem cargas de mesmo sinal. A eletrização também ocorre com isolantes. Resposta: D 14

15 15 O aluno deve inverter o passo III com IV para que o corpo fique eletrizado, ou seja, se o induzido ganhar ou perder elétrons, dependendo do sinal do indutor (positivo) ou (negativo) respectivamente, a ligação com a terra deve ser desfeita antes de afastarmos o indutor. Se afastarmos o indutor antes de desfazermos a ligação com a terra, o equilíbrio se reestabelece e o corpo continuaria neutro. O corpo induzido irá adquirir carga de sinal oposto ao do indutor. Resposta: B 15

16 16 Independentemente do ponto onde ocorre a ligação, na presença de um indutor positivamente carregado haverá um fluxo de elétrons da terra para o induzido, ou seja, o induzido ficará carregado negativamente. Resposta: E 16

17 17 Na presença do indutor positivamente carregado, elétrons da esfera B são atraídos para a esfera A. Ao desfazermos o contato, a esfera B perdeu elétrons para a esfera A, ou seja, a esfera A fica negativamente eletrizada e a esfera B fica positivamente eletrizada, ambas com carga elétrica de mesmo módulo. Resposta: C 17

18 18 I. Correta. Após o contato da esfera com o corpo A, ambos adquirem cargas de mesmo sinal. O corpo B atrai a esfera, então possui carga de sinal oposto ao adquirido por ela, que tem mesmo sinal do corpo A. II. Errada. Os corpo A e B possuem sinais opostos. III. Errada. Por indução, um corpo neutro pode ser atraído por um corpo carregado. Resposta: A 18

19 19 A luz violeta retira elétrons da placa metálica (efeito fotoelétrico) e esta fica eletrizada positivamente. A esfera neutra é, então, atraída por indução e, ao tocar a placa, fica eletrizada positivamente (eletrização por contato) por isso ocorre a repulsão entre a esfera e a placa. Resposta: A 19

20 20 Ao ser atritada com o cabelo, a bexiga fica eletrizada e, ao colocá-la em contato com a parede, ocorre por um intervalo de tempo a atração (porque têm sinais opostos) entre as cargas elétricas que são induzidas na parede e as cargas elétricas da própria bexiga. Resposta: B 20

21 21 I. (V) Por indução eletrostática, um corpo eletrizado irá atrair o corpo neutro, pois as cargas de sinais opostos (que se atraem) tendem a ficar mais próximas que as cargas de mesmo sinal (que se repelem). II. (V) Na eletrização por contato, as esferas adquirem cargas de mesmo sinal e, portanto, se repelem. III. (F) Ambas ficam eletrizadas com cargas de mesmo sinal. IV. (V) Na presença da esfera A positivamente carregada, elétrons irão passar da terra para a esfera B; portanto, se cortarmos a ligação com a terra, a esfera B irá adquirir carga negativa, ou seja, de sinal oposto ao da esfera A. V. (V) Na indução, há apenas movimento interno das cargas elétricas. A presença do indutor causa esse desequilíbrio das cargas do induzido. Ao separarmos a esfera A da esfera B, a configuração das cargas elétricas volta a ser mesma que a inicial. Resposta: V V F V V 21

22 22 Um corpo eletrizado pode atrair um corpo neutro. Como todos as esferas se atraem duas a duas, não é possível que as três estejam carregadas eletricamente, pois haveria obrigatoriamente a repulsão entre duas delas, ou seja, apenas duas esferas estão eletrizadas com cargas de sinais opostos e por isso se atraem, e a terceira esfera é neutra. Resposta: Hipótese correta: III 22

23 23 I. (C) Quando um corpo neutro é aproximado da esfera cargada, ocorre indução de cargas no corpo neutro, ou seja, ocorre atração entre os corpos e as folhas irão se movimentar. II. (E) A blindagem eletrostática é feita com um condutor elétrico. III. (E) Há uma distribuição de cargas (não uniforme) por todo o condutor, até mesmo pela haste. IV. (C) Aproximando-se da esfera um condutor eletrizado com carga igual a da esfera, aumenta a intensidade da indução sobre as folhas, ou seja, as folhas abrem-se mais ainda. Resposta: B 23

24 24 a) Ao ser tocada com o cano plástico, a tampa adquiriu carga positiva. Nessa condição, a tampa atrai elétrons das fitas e, portanto, as fitas ficam eletrizadas com cargas de mesmo sinal e se repelem. b) A tampa positiva atrai elétrons das lâminas. Ao aproximar o cano plástico da tampa, sem tocá-la, a indução sobre as lâminas irá aumentar e, portanto, as lâminas irão se abrir mais ainda, ou, seja, α 2 > α 1. 24