Aluno(a): Nº. Professor: Fabrízio Gentil Série: 3 o ano Disciplina: Física - RECUPERAÇÃO DE FÍSICA 1 o TRI 3 o ano

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1 Lista de Exercícios Pré Universitário Uni-Anhanguera Aluno(a): Nº. Professor: Fabrízio Gentil Série: 3 o ano Disciplina: Física - RECUPERAÇÃO DE FÍSICA 1 o TRI 3 o ano 01 - (UFPE) Duas esferas metálicas iguais, A e B, estão carregadas com cargas Q A = +76µC e Q B = +98 µc, respectivamente. Inicialmente, a esfera A é conectada momentaneamente ao solo através de um fio metálico. Em seguida, as esferas são postas em contato momentaneamente. Calcule a carga final da esfera B, em µc (UFSC) A eletricidade estática gerada por atrito é fenômeno comum no cotidiano. Pode ser observada ao pentearmos o cabelo em um dia seco, ao retirarmos um casaco de lã ou até mesmo ao caminharmos sobre um tapete. Ela ocorre porque o atrito entre materiais gera desequilíbrio entre o número de prótons e elétrons de cada material, tornando-os carregados positivamente ou negativamente. Uma maneira de identificar qual tipo de carga um material adquire quando atritado com outro é consultando uma lista elaborada experimentalmente, chamada série triboelétrica, como a mostrada abaixo. A lista está ordenada de tal forma que qualquer material adquire carga positiva quando atritado com os materiais que o seguem. Com base na lista triboelétrica, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01.A pele de coelho atritada com teflon ficará carregada positivamente, pois receberá prótons do teflon. 02.Uma vez eletrizados por atrito, vidro e seda quando aproximados irão se atrair. 04.Em processo de eletrização por atrito entre vidro e papel, o vidro adquire carga de + 5 unidades de carga, então o papel adquire carga de 5 unidades de carga. 08.Atritar couro e teflon irá produzir mais eletricidade estática do que atritar couro e pele de coelho. 16.Dois bastões de vidro aproximados depois de atritados com pele de gato irão se atrair. 32.Um bastão de madeira atritado com outro bastão de madeira ficará eletrizado. 1

2 03 - (UECE) Um condutor elétrico metálico, de formato irregular e isolado está carregado com uma carga positiva total +Q. Pode-se afirmar corretamente que a carga +Q a) é a somatória das cargas dos prótons que compõem o condutor. b) está distribuída uniformemente por toda a superfície externa do condutor. c) está distribuída uniformemente por todo o condutor, exceto pela sua superfície. d) é o saldo do balanço entre as cargas dos prótons e dos elétrons que compõem o condutor (UESPI) Uma pequena esfera condutora A, no vácuo, possui inicialmente carga elétrica Q. Ela é posta em contato com outra esfera, idêntica a ela porém neutra, e ambas são separadas após o equilíbrio eletrostático ter sido atingido. Esse procedimento é repetido mais 10 vezes, envolvendo outras 10 esferas idênticas à esfera A, todas inicialmente neutras. Ao final, a carga da esfera A é igual a: a) Q/2 9 b) Q/2 10 c) Q/2 11 d) Q/10 e) Q/ (MACK SP) Em um determinado instante, dois corpos de pequenas dimensões estão eletricamente neutros e localizados no ar. Por certo processo de eletrização, cerca de elétrons passaram de um corpo a outro. Feito isto, ao serem afastados entre si de uma distância de 1,0 cm, haverá entre eles Dados: Constante eletrostática do ar K = 9 10 N m / C Carga elementar e = 1, C a) uma repulsão eletrostática mútua, de intensidade 5, 76 kn. b) uma repulsão eletrostática mútua, de intensidade 7, kn. c) uma interação eletrostática mútua desprezível, impossível de ser determinada. d) uma atração eletrostática mútua, de intensidade 7, kn. e) uma atração eletrostática mútua, de intensidade 5, 76 kn (UNISA SP) Duas esferas condutoras e idênticas, cada uma com 100 gramas, estão suspensas por fios isolantes inextensíveis, de comprimentos iguais a 50 cm e de massas desprezíveis. Certa quantidade de carga elétrica é transferida às esferas, de modo que elas se repelem 60 cm uma da outra, conforme figura. Sendo o raio de cada esfera desprezível comparado com a distância que as separam e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2, a força de repulsão elétrica entre elas, em newtons, é igual a a) 1,00. b) 1,25. c) 0,35. d) 0,75. e) 0,25. 2

3 07 - (UDESC) Duas partículas eletrizadas idênticas são mantidas fixas, isoladas e distanciadas 1,0 cm entre si. Suas 6 massas e cargas elétricas são, respectivamente, 3,0 g e 0,67 10 C. A razão entre os módulos das forças eletrostática e gravitacional existentes entre ambas as partículas é: a) 1,0 x b) 1,0 x 10 7 c) 2,0 x 10 6 C/N d) 1,0 x C 2 /m 2 e) 1,0 x N 08 - (UFU MG) Nos vértices A, B e C de um quadrado cuja diagonal mede 3 2m, estão três cargas elétricas positivas puntiformes de intensidades Q a = C; Q b = C e Q C = C. O valor de K é N m 2 /C 2. O valor da força elétrica resultante na carga A é de a) 12N b) 3 10N c) 9 10N d) 0N 09 - (UEFS BA) Duas esferas condutoras idênticas foram suspensas utilizando-se dois fios isolantes de peso desprezível. Separando-as, eletrizou-se uma com carga Q, positiva, mantendo a outra neutra. Após o contato entre elas, foram abandonadas e se equilibraram na posição mostrada na figura. Considerando-se a constante eletrostática do meio e o módulo da aceleração da gravidade iguais a 9, N m 2 /C 2 e 10,0m/s 2, respectivamente, e sabendo-se que a massa de cada esfera é de 0,60g, o valor da carga Q, em µc, era de, aproximadamente, a) 1,2 b) 1,7 c) 2,4 d) 3,0 e) 3, (UEL PR) Devido ao balanceamento entre cargas elétricas positivas e negativas nos objetos e seres vivos, não se observam forças elétricas atrativas ou repulsivas entre eles, em distâncias macroscópicas. Para se ter, entretanto, uma ideia da intensidade da força gerada pelo desbalanceamento de cargas, considere duas 3

4 pessoas com mesma altura e peso separadas pela distância de 0,8 m. Supondo que cada uma possui um excesso de prótons correspondente a 1% de sua massa, a estimativa da intensidade da força elétrica resultante desse desbalanceamento de cargas e da massa que resultará numa força-peso de igual intensidade são respectivamente: Dado: Massa de uma pessoa: m = 70 kg a) N e kg b) N e kg c) N e kg d) N e kg e) N e kg 11 - (PUC RJ) Uma carga Q 1 = 1, C está fixa no ponto x = 0. No instante t = 0 s, em x = 1,0 m se encontra uma carga Q 2 = 2 Q 1, em repouso, porém livre para se mover. Considere que o eixo x é a linha que une as duas cargas. Dado que a constante k e = 9, N m 2 /C 2, indique a força em Newtons na direção x que a carga Q 2 faz sobre a carga Q 1. a) 18, b) 4, c) 9, d) 18, e) 9, (PUC RJ) Duas cargas pontuais q 1 = 3,0 µc e q 2 = 6,0 µc são colocadas a uma distância de 1,0 m entre si. Calcule a distância, em metros, entre a carga q 1 e a posição, situada entre as cargas, onde o campo elétrico é nulo. Considere k C = Nm 2 /C 2 a) 0,3 b) 0,4 c) 0,5 d) 0,6 e) 2, (UDESC) A carga elétrica de uma partícula com 2,0 g de massa, para que ela permaneça em repouso, quando colocada em um campo elétrico vertical, com sentido para baixo e intensidade igual a 500 N/C, é: a) + 40 nc b) + 40 µc c) + 40 mc d) 40 µc e) 40 mc 14 - (UFG GO) Uma carga puntiforme Q gera uma superfície equipotencial de 2,0 V a uma distância de 1,0 m de sua posição. Tendo em vista o exposto, calcule a distância entre as superfícies equipotenciais que diferem dessa por 1,0 V (UECE) Qual a energia potencial, em elétron-volt (ev), adquirida por um próton ao passar de um ponto A, cujo potencial vale 51 V, para o ponto B, com potencial de 52 V? a)

5 b) 1 c) 52 d) (FUVEST SP) A energia potencial elétrica U de duas partículas em função da distância r que as separa está representada no gráfico da figura abaixo. Uma das partículas está fixa em uma posição, enquanto a outra se move apenas devido à força elétrica de interação entre elas. Quando a distância entre as partículas varia de r i = m a r f = m, a energia cinética da partícula em movimento a) diminui J. b) aumenta J. c) diminui J. d) aumenta J. e) não se altera (FUVEST SP) Um raio proveniente de uma nuvem transportou para o solo uma carga de 10 C sob uma diferença de potencial de 100 milhões de volts. A energia liberada por esse raio é a) 30 MWh. b) 3 MWh. c) 300 kwh. d) 30 kwh. e) 3 kwh. Note e adote: 1 J = kwh 18 - (UPE) Considere a Terra como uma esfera condutora, carregada uniformemente, cuja carga total é 6,0 µc, e a distância entre o centro da Terra e um ponto P na superfície da Lua é de aproximadamente 4 x 10 8 m. A constante eletrostática no vácuo é de aproximadamente Nm 2 /C 2. É CORRETO afirmar que a ordem de grandeza do potencial elétrico nesse ponto P, na superfície da Lua vale, em volts, a) 10 2 b) 10 3 c) 10 4 d) 10 5 e) (MACK SP) Um aluno, ao estudar Física, encontra no seu livro a seguinte questão: No vácuo (k = Nm 2 /C 2 ), uma carga puntiforme Q gera, à distância D, um campo elétrico de intensidade 360 N/C e um potencial elétrico de 180 V, em relação ao infinito. A partir dessa afirmação, o aluno determinou o valor correto dessa carga como sendo 5

6 a) 24 µc b) 10 µc c) 30 nc d) 18 nc e) 10 nc 20 - (UCS RS) Em uma experiência com colisões de partículas, um próton, partindo do repouso, foi acelerado por um campo elétrico, até atingir determinado alvo. Se o próton sofreu essa aceleração por 15 km, antes da colisão, e se o valor do campo nessa distância era constante e equivalia a 1 x 10 5 N/C, qual o valor da energia cinética que ele possuía no instante do impacto? Considere a carga elétrica do próton como 1,6 x C. a) 1,6 x J b) 24 x J c) 15 x J d) 32 x J e) 32 x J 21 - (UFG GO) Uma esfera de raio 1,8 cm é carregada negativamente no vácuo até alcançar o potencial de 4,0 kv. A massa total dos elétrons, em kg, que produzem esse potencial, é: Dados: k = Nm 2 C 2 m e = kg e = 1, C a) 8, b) 4, c) 8, d) 4, e) 4, (UEFS BA) No campo elétrico criado por uma esfera eletrizada com carga Q, o potencial varia com a distância ao centro dessa esfera, conforme o gráfico. Considerando-se a constante eletrostática do meio igual a 1, N m 2 /C 2, a carga elétrica, em Coulomb, existente na esfera é igual a a) 6, b) 6, c) 6, d) 6, e) 6, (PUCCAMP SP) 6

7 Um fio de cobre, que apresenta boa condução de eletricidade, tem diâmetro de 3,5 mm e está sendo percorrido por corrente elétrica de intensidade 4,0 A. Considere que há nesse fio 9, elétrons livres por cm 3 e que a carga elétrica de um elétron vale 1, C. A distância percorrida por um desses elétrons livres, em uma hora, é de aproximadamente, em metros a) 1,0 b) 10 c) 1, d) 1, e) 1, (FPS PE) Um circuito elétrico é formado por uma bateria ideal que fornece uma tensão elétrica ou diferença de potencial (ddp) ε = 9 Volts a um conjunto de três resistores iguais (R = 1000 Ohms) ligados em paralelo, de acordo com a figura abaixo. Se um amperímetro A for ligado na saída da bateria, o valor da corrente elétrica i fornecida ao circuito será: a) 1,7 Ampères b) 2, Ampères c) 2,7 Ampères d) 0,7 Ampère e) 1, Ampères 25 - (FPS PE) Três resistores iguais (R = 100 Ohms) estão ligados em série a uma bateria ideal que fornece uma tensão elétrica ou diferença de potencial (ddp) igual a ε = 12 Volts ao circuito indicado na figura abaixo. Se um amperímetro A for ligado na saída da bateria, o valor da corrente elétrica i fornecida ao circuito será de: a) 1 Ampère b) 0,1 Ampère c) 4 Ampères d) 0,04 Ampère e) 10 Ampères 26 - (UFGD) No circuito a seguir, considere R1 = 12 Ω, R2 = 6 Ω e R3 = 6 Ω. A leitura no amperímetro localizado no ponto C é 0,8 A. 7

8 Qual é a tensão entre os pontos A e B? a) 4,8 V b) 6 V c) 7,2V d) 9,6 V e) 12V 27 - (UNIFICADO RJ) O conjunto de resistores abaixo pode ser utilizado como divisor de tensão em um circuito analógico. A corrente medida no amperímetro A é de 1,5 ma, e a resistência R vale 1,0 kω. Nessas condições, a tensão da bateria, em volts, é a) 3 b) 6 c) 12 d) 24 e) 48 TEXTO: 1 - Comum à questão: 28 Se necessário considerar os dados abaixo: 28 - (UFPE) Aceleração da gravidade: 10 m/s 2 Densidade da água: 1 g/cm 3 = 10 3 kg/m 3 Calor específico da água: 1 cal/g. C Carga do elétron = 1,6 x C Massa do elétron = 9 x kg Velocidade da luz no vácuo = 3 x 10 8 m/s Constante de Planck = 6,6 x J.s sen 37 = 0,6 cos 37 = 0,8 8

9 Considerando que as três cargas da figura estão em equilíbrio, determine qual o valor da carga Q 1 em unidades de 10 9 C. Considere Q 3 = C. TEXTO: 2 - Comum às questões: 29, 30 Dados: Aceleração da gravidade: 10 m/s 2 Densidade do mercúrio: 13,6 g/cm 3 Pressão atmosférica: 1,0x10 5 N/m 2 Constante eletrostática: k 0 = 1/4πε 0 = 9,0x10 9 N.m 2 /C (UFPE) O gráfico mostra a dependência do potencial elétrico criado por uma carga pontual, no vácuo, em função da distância à carga. Determine o valor da carga elétrica. Dê a sua resposta em unidades de 10 9 C (UFPE) Três cargas elétricas, q 1 = - 16 µc, q 2 = + 1,0 µc e q 3 = - 4,0 µc, são mantidas fixas no vácuo e alinhadas, como mostrado na figura. A distância d = 1,0 cm. Calcule o módulo do campo elétrico produzido na posição da carga q 2, em V/m. GABARITO: 1) Gab: 49 2) Gab: 14 3) Gab: D 4) Gab: C 5) Gab: E 6) Gab: D 7) Gab: A 8) Gab: B 9

10 9) Gab: B 10) Gab: B 11) Gab: D 12) Gab: B 13) Gab: D 14) Gab: 1,33 m 15) Gab: B 16) Gab: D 17) Gab: C 18) Gab: C 19) Gab: E 20) Gab: B 21) Gab: B 22) Gab: C 23) Gab: A 24) Gab: B 25) Gab: D 26) Gab: E 27) Gab: E 28) Gab: Q 1 = C 29) Gab: Q = 5 nc 30) Gab: E = 0 V/m 10