REVISÃO ELETROSTÁTICA PROFESSOR: CESAR STAUDINGER

Transcrição

1 PROFESSOR: CESAR STAUDINGER 01. (UFPE-1998) Duas esferas condutoras A e B possuem a mesma carga Q. Uma terceira esfera, C, inicialmente descarregada e idêntica às esferas A e B, é colocada em contato com a esfera A. Depois de algum tempo a esfera C é separada de A e colocada em contato com a esfera B. Qual a carga final da esfera C depois de separada da esfera B? a) 3Q/4 d) Q/ b) Q/4 e) Q c) Q/4 0. (UNICAP-1996) 0 0) Sempre que colocamos dois condutores eletrizados em contato, ocorrerá transferência de cargas de um para o outro. 1 1) Na eletrização por atrito, os corpos se eletrizam com cargas de sinais opostos. ) Os isolantes não podem ser eletrizados. 3 3) Na eletrização por indução, o induzido se eletriza com carga de mesmo sinal do indutor. 4 4) O módulo da força entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das cargas. 03. (UPE-1997) Quatro corpos A, B, C e D formam um sistema eletricamente isolado. Inicialmente tem-se que Q A = 6µC, Q B = -µc, Q C = 4µC e Q D = - 4µC. O corpo A cede C ao corpo B e o corpo C cede 1µC ao corpo D. 0 0) O corpo B ficou eletricamente neutro. 1 1) A carga total após a transferência é de 4µC. ) A soma algébrica das quantidades de carga elétrica é constante. 3 3) O corpo A antes e depois, tem carga elétrica positiva. 4 4) Após a transferência de carga, os corpos C e D ficaram eletricamente positivos. 04. (UFPE-001) Duas esferas condutoras A e B, de raios r A = R e r B = R, estão inicialmente carregadas com cargas q A = 150 µc e q B = -4 µc, respectivamente. As esferas encontram-se afastadas por uma grande distância e são em seguida conectadas por um longo fio condutor de espessura desprezível. Após estabelecido o equilíbrio eletrostático, qual o valor da carga na esfera B, em µc? 05. (UFPE-00) Duas cargas elétricas puntiformes positivas estão separadas por 4 cm e se repelem com uma força de 7 x 10-5 N. Suponha que a distância entre elas seja aumentada para 1 cm. Qual é o novo valor da força de repulsão entre as cargas, em unidades 10-5 N? 06. (UFPE-000) O gráfico abaixo representa a força F entre duas cargas pontuais positivas de mesmo valor, separadas pela distância r. Determine o valor das cargas, em unidades de 10-9 C. a) 1,0 b),0 c) 3,0 d) 4,0 e) 5,0 5,0,5 F(10 8 ) 0 0 1,0,0 3,0 4,0 5,0 6,0 r(m) EETROSTÁTICA

2 07. (UFPE-003) De um ponto de vista simplificado, um átomo de hidrogênio consiste em um único elétron girando, sob a ação da força colombiana, numa órbita circular em torno de um próton, cuja massa é muito maior que a do elétron. Determine a aceleração centrípeta do elétron, em unidades de 10 m/s, considerando este modelo simplificado e que as leis de Newton se apliquem também a sistemas com dimensões atômicas. 08. (UPE-006) Existem vários modelos para explicar o comportamento dos átomos. O Modelo de Bohr é o mais simples para explicar algumas propriedades do átomo de hidrogênio. No modelo de Bohr do átomo de hidrogênio, um elétron (q = - e) circunda um próton (q = + e) em uma órbita de raio R. Qual a velocidade do elétron nessa órbita? Considere K como a constante da lei de Coulomb e m a massa do elétron. A) K e. m R B) K e. D) m R e K m R. C) K e. E) m R e K m R. 09. (UFPE-00) Duas cargas elétricas positivas, cujos módulos são 4,3µC e,0µc, estão separadas por 30 cm. Qual o fator de aumento da força entre as cargas, se elas forem colocadas a 5,0 cm de distância entre si? 10. (UFPE-005) Duas cargas puntiformes, q 1 = +1 µc e q = 4 µc, estão fixas no vácuo a uma distância de 1,0 m entre si. Uma terceira carga puntiforme e positiva q 3 é posicionada ao longo da linha reta que passa pelas outras duas. Calcule a distância, em metros, entre a terceira carga e a carga positiva de forma que ela permaneça em equilíbrio estático. 11. (UPE-1999) Dois corpos de massas iguais a 0g e cargas elétricas iguais a 6 µc estão separadas de 30cm e ligados através de um cordão isolante de massa desprezível sobre um plano horizontal. O corpo A está fixo. Despreze o atrito e considere K = 9, N.m / C. Coloca-se um corpo C, com carga elétrica q c, 10cm à direita do corpo B. Ao cortar-se o cordão, para que o corpo B permaneça em repouso, é necessário que o corpo C tenha uma carga elétrica q c, em µ C, dada por: a) 1,00 b) 1,30 c) 1,60 d) 0,67 e) 0,45 1. (UFPE-001) Quatro cargas elétricas pontuais estão em posições fixas e alinhadas conforme a figura. As cargas negativas são iguais e valem - 4,0 µc. Supondo que é nula a força elétrica resultante sobre cada uma das cargas positivas, determine o valor da carga +Q, em µc?

3 3 13. (UFPE-1999) Quatro cargas elétricas estão fixas nos vértices de um quadrado de lado, conforme indicado na figura. Calcule o valor da razão (Q/q), sabendo que a força elétrica que age sobre cada carga Q é nula. +Q q q +Q 14. (UPE-1997) Três cargas elétricas idênticas iguais a Q estão distribuídas nos vértices de um triângulo equilátero de lado d posicionado no plano vertical, de acordo com a figura abaixo. As cargas em A e B estão fixas, enquanto que, em C está livre. Sendo k a constante eletrostática no vácuo e g a aceleração da gravidade, para que a carga colocada no vértice C permaneçaa em equilíbrio é necessário que sua massa seja igual a: a) kq /gd ; b) gk/(qd) ; c) kq/(gd) ; d) 3 K Q gd e) 3 g K Qd 15. (UFPE-004) Nos vértices de um triângulo isósceles, de lado = 3,0 cm e ângulo de base 30, são colocadas as cargas pontuais q A =,0 µc e q B = q C = 3,0 µc. Qual a intensidade da força elétrica, em N, que atua sobre a carga q A? q A q B q C 16. (UPE-006) É dada a distribuição de cargas da figura. Qual é o módulo da força resultante sobre a carga no ponto B e a tangente do ângulo dessa força com a direção x? Nas respostas, εo é a permissividade do vácuo. A) 5 Q 4 F = e tanθ = 4 π ε x 3 o B) 3Q F = e tanθ = 4 π ε x o C) Q F = e tanθ = 4πε x o D) 7Q F = e tanθ = 4 4πε x o E) 9Q F = e tanθ = 3. 4πε x o 3 4 3

4 4 17. (UFPE-006) Dois balões idênticos, cheios de hélio e presos a uma massa M = 5,0 g, flutuam em equilíbrio como esquematizado na figura. Os fios presos aos balões têm massa desprezível. Devido à carga Q existente em cada balão eles se mantêm à distância = 3,0 cm. Calcule o valor de Q, em nc (10-9 C). 18. (UFPE-00) A figura mostra as linhas de força de um campo elétrico uniforme, cujo módulo vale x 10 4 N/C. Determine a diferença de potencial entre os pontos A e B, em unidades de 10 V. A 1cm B 1cm 19. (UFPE-004) A figura abaixo mostra as linhas de força, em uma região de campo elétrico uniformee ur. A diferença de potencial entre os pontos A e B, distantes entre si 30 cm, é U = 6,0 V. Determine a intensidade da força elétrica sobre um elétron que se encontra no ponto A. a) 1, N b) 1, N c), N d) 3, N e) 4, N 0. (UFPE-003) Uma carga puntiforme q = 5,0 x 10-9 C está colocada no centro de um cubo que está isolado do ambiente. Qual o fluxo do campo elétrico, em N m /C, através de cada uma das faces do cubo? 1. (UNICAP-004) 0 0) O funcionamento de um eletroscópio se baseia no princípio da eletrização por contato. 1 1) O gráfico da figura 04 representa o módulo da força de interação entre duas cargas elétricas puntiformes em função do inverso do quadrado da distância entre elas. ) inhas de força são linhas usadas na representação gráfica de um campo elétrico. 3 3) O campo elétrico criado pelo sistema mostrado na figura 05 tem, no ponto P, módulo igual a 18N/C. 4 4) Abandonando-se uma partícula carregada em um ponto de um campo elétrico, ela se moverá espontaneamente para pontos de menor potencial elétrico.

5 5. (UPE-1997) Duas cargas elétricas puntiformes Q 1 = µc e Q = 8µC estão fixas e separadas pela distância de 6 cm, conforme a figura a seguir. (adote a constante eletrostática no vácuo k = N.m /C ). O vetor campo elétrico é nulo: a) a cm à direita da carga Q ;a b) a 4cm à esquerda da carga Q ; c) a cm à esquerda da carga Q 1; d) no centro do segmento que une as cargas; e) a 4cm à direita da carga Q (UFPE-000) Duas partículas com cargas Q A=+1,0nC e Q B=+,0nC estão posicionados conforme indica a figura. Determine o módulo do campo elétrico resultante no ponto P, em V/m. 4. (UPE-007) Na figura, três partículas carregadas estão localizadas em uma linha reta e, separadas por distâncias d. As cargas q 1 e q são mantidas fixas. A carga q 3 está livre para se mover, porém está em equilíbrio. Pode-se afirmar que I 0 0 a carga q 1 tem o mesmo sinal de q. 1 1 o módulo de q 1 é igual a quatro vezes o módulo de q. sendo d as distâncias entre as cargas, q3 não poderá estar em equilíbrio. 3 3 sendo q 3 uma carga de prova, o campo resultante gerado por q 1 e q na posição de q 3 é nulo. 4 4 a carga q 3 poderá permanecer em equilíbrio, seja qual for o seu sinal e o seu módulo. 5. (UNICAP-1997) Uma esfera de peso 0 3 N, com carga de C, está em repouso sobre um plano inclinado, liso, feito de um material isolante, como mostra a figura. Determine, em N/C, a intensidade do campo elétrico E. 6. (UFPE-007) Três cargas pontuais de valor Q = 10-6 C foram posicionadas sobre uma circunferência de raio igual a 1 cm formando um triângulo equilátero, conforme indica a figura. Determine o módulo do campo elétrico no centro da circunferência, em N/C. Q Q Q

6 6 7. (UFPE-1998) Três cargas pontuais q=1, C são fixadas nos vértices de um triângulo eqüilátero de lado =0,5 m, como mostra a figura. Determine o módulo do campo elétrico, em N/C, no ponto médio P da base do triângulo. 8. (UFPE-00) Duas cargas puntiformes no vácuo, de mesmo valor Q = 15µC e de sinais opostos, geram campos elétricos no ponto P (vide figura). Qual o módulo do campo elétrico resultante, em P, em unidades de 10 7 N/C? - Q 3 cm 3 cm 4 cm P + Q 9. (UFPE-004) A figura mostra um triângulo isósceles, de lado = 3 cm e ângulo de base 30. Nos vértices da base temos cargas pontuais q 1 = q = µc. Deseja-se colocar uma outra carga Q = 8 µc, a uma distância Y verticalmente acima do vértice A, de modo que o campo elétrico total em A seja igual a zero. Qual o valor de Y, em centímetros? Q Y A q q 30. (UFPE-001) As figuras abaixo mostram gráficos de várias funções versus a distância r, medida a partir do centro de uma esfera metálica carregada, de raio a 0. Qual gráfico melhor representa o módulo do campo elétrico, E, produzido pela esfera?

7 7 31. (UFPE-006) Pode-se carregar um condutor no ar até que o campo elétrico na superfície atinja 3,0 x 10 6 V/m. Valores mais altos do campo ionizam o ar na sua vizinhança, liberando o excesso de carga do condutor. Qual a carga máxima, em µc (10-6 C), que uma esfera de raio a = 0,3 m pode manter? 3. (UPE-1998) Na figura a seguir observa-se as superfícies equipotenciais de um campo elétrico uniforme. Considere d = 10 cm. A energia potencial elétrica que uma carga elétrica puntiforme de 5µC adquire ao ser colocada no ponto S vale, em joules: a) 35 b) 50 c) 1, d) 1, e) (UNICAP-1996) Uma carga puntiforme Q = µc se encontra no vácuo. Sejam A e B dois pontos situados a 3m e 6m da carga, respectivamente. (Utilize a informação deste enunciado para responder às três primeiras proposições.) 0 0) O potencial relativo ao infinito, criado pela carga Q, no ponto A, é 000 volts. 1 1) O trabalho realizado pela força elétrica sobre uma carga q = -C, que se desloca de A para B, é joules. ) A energia potencial eletrostática adquirida pela carga puntiforme q = -C, no ponto B, é joules. 3 3) Cargas positivas se deslocam espontaneamente de pontos de maior potencial para pontos de menor potencial. 4 4) Todo campo eletrostático é conservativo. 34. (UPE-1999) 0 0) Colocando-se dois condutores eletrizados em contato, haverá, necessariamente, transferência de cargas de um para o outro. 1 1) Duas cargas Q 1 = µc e Q = 0,3 µc, separadas pela distância de 3 cm, repelem-se no vácuo com uma força de módulo 6N. ) O campo elétrico, na superfície de um condutor em equilíbrio eletrostático, é constante. 3 3) Quanto maior a secção transversal de um condutor, menor será a sua resistência. 4 4) Em um condutor percorrido por uma corrente, o movimento dos elétrons ocorre sempre no sentido do campo elétrico existente em seu interior. 35. (UNICAP-000) Na figura a seguir, temos Q 1 = 6µC e Q = -6µC. O meio é o vácuo.[informações para as proposições 0-0, 1-1 e -] 0 0) O módulo do campo elétrico, no ponto M, é 1, x 10 8 N/C. 1 1) A energia potencial eletrostática do sistema é -10,8J. ) Ao longo da reta AB, o campo elétrico tem direção e sentido constantes. 3 3) O trabalho realizado pelo campo eletrostático, ao longo de uma curva fechada, é sempre nulo. 4 4) Dois pontos de um campo elétrico uniforme estão separados pela distância de 5cm. Se a diferença de potencialidade entre eles é 50V, o campo elétrico tem módulo 1000N/C.

8 8 36. (UNICAP-000) A figura 09 mostra uma esfera condutora em equilíbrio eletrostático, de raio 30cm, situada no vácuo. A carga da esfera é, em valor absoluto, igual a 3µC. [Informação para as proposições 0-0, 1-1 e -] 0 A B 0 0) O potencial elétrico, no ponto A, é em módulo igual a 9 x 10 5 volts. 1 1) No interior da esfera, o campo elétrico é nulo. ) Se, ao se deslocar de B para C, uma carga positiva perde energia potencial eletrostática, podemos concluir que a carga da esfera é negativa. 3 3) Em uma superfície eqüipotencial, a direção do campo elétrico é sempre constante. 4 4) O campo elétrico sempre realiza trabalho positivo sobre cargas elétricas colocadas em seu interior. 37. (UNICAP-000) 0 0) Tanto condutores como isolantes podem ser eletrizados. 1 1) Em todo processo de eletrização, os corpos envolvidos sempre ganham ou perdem elétrons. ) Devido a um processo de eletrização, um corpo neutro adquiriu uma carga negativa de módulo 6,4 x C. Podemos afirmar que o corpo recebeu quatro elétrons. [e = 1,6 x C]. 3 3) O módulo do campo elétrico criado por uma carga puntiforme é diretamente proporcional à carga que o criou e inversamente proporcional ao quadrado da distância da carga ao ponto. 4 4) O potencial elétrico em um ponto de um campo elétrico representa a energia potencial elétrica adquirida por uma carga colocada nesse ponto 38. (UNICAP-003) 0 0) Para que ocorra eletrização por atrito, é necessário que os corpos envolvidos no processo sejam constituídos de materiais diferentes. 1 1) Duas cargas de 4 µc situam-se nos vértices de um triângulo eqüilátero, como ilustrado na figura 05. O módulo do campo elétrico no ponto P e a energia eletrostática do sistema valem, respectivamente, N/C e 8mJ. ) Ao se deslocar espontaneamente do ponto A para o ponto B da figura 06, uma carga q=0,5 µc, ganha 5µJ de energia potencial eletrostática, pois o campo elétrico realiza sobre ela um trabalho positivo. 3 3) Com referência ao item anterior, considerando AB = 0,5 m e o campo elétrico uniforme, podemos afirmar que o módulo do campo elétrico é 0 N/C. 4 4) O gráfico da figura 07 mostra a intensidade da corrente em função do tempo, em um fio condutor. Podemos afirmar que intensidade média da corrente entre 0 e 4s é 30mA.

9 9 39. (UFPB-1999) O mesmo número de cargas positivas e negativas, todas de mesmo módulo, foram colocadas ao longo da semicircunferência, indicada na figura abaixo. Representa-se por V o potencial elétrico criado por estas cargas e por E, o módulo do campo elétrico resultante. Sabendo-se que o potencial elétrico criado por uma carga Q, num determinado ponto, a uma distância r desta, é dado por KQ/r, é correto afirmar que no ponto P, centro da semicircunferência, necessariamente: a) V=0 e E=0. b) V=0 e E depende de como as cargas foram distribuídas na semicircunferência. c) E=0 e V depende de como as cargas foram distribuídas na semicircunferência. d) E e V dependem de como as cargas foram distribuídas na semicircunferência. e) E 0 e V 0. P 40. (UFPE-1999) Determine o potencial elétrico no ponto P, em volts, devido às duas cargas iguais e de sinais opostos indicadas na figura. 1, x C P + 1, x C c m 4 c m 41. (UFPE-1996) A figura ao lado mostra duas cargas iguais q = 1,0 x C, colocadas em dois vértices de um triângulo eqüilátero de lado igual a 1 cm. Qual o valor, em Volts, do potencial elétrico no terceiro vértice do triângulo (ponto P)? 4. (UFPE-005) As duas cargas puntiformes da figura, fixas no vácuo, têm o mesmo módulo 5 x C e sinais opostos. Determine a diferença de potencial V AB = V A V B, em volts. -q A 5 cm B 10 cm +q

10 (UNICAP-1998) Duas cargas elétricas puntiformes estão localizadas nos vértices de um triângulo eqüilátero de lado igual a 3 m, conforme a figura. _ 0 0) A intensidade de força de atração entre as duas cargas elétricas é de x10-3 N. 1 1) O ponto no qual o campo elétrico resultante das cargas Q 1 e Q é nulo está situado na reta que passa pela base do triângulo, a direita de Q =. ) O potencial elétrico em P, devido às cargas Q 1 e Q é igual a -300 V. 3 3) Quando um corpo eletrizado A atrai um corpo B, podemos concluir que ambos estão eletrizados com cargas de sinais contrários. 4 4) No interior de um condutor em equilíbrio eletrostático, o capo elétrico e o potencial elétrico são nulos. 44. (UNICAP-1998 modificada) Na situação esquematizada abaixo, a carga Q 1 é positiva. Nesta questão, o símbolo Q se refere ao módulo de carga. O sinal é informado à parte. A carga Q e a distância r são desconhecidos, mas sabe-se que o campo elétrico ao longo do segmento OP é paralelo à linha que passa por Q 1 e Q. Com estas informações, pode-se afirmar que: 0 0) Q é igual a Q 1, é negativa e r = r 1; 1 1) no ponto P, o potencial é nulo; ) no ponto R, o potencial é mais elevado que no ponto P; 3 3) os pontos P e T fazem parte da mesma superfície equipotencial; 4 4) os pontos P e R fazem parte da mesma superfície equipotencial. 45. (UNICAP-001) Na figura abaixo Q A=3 µc e Q B=18 µc (o meio é o vácuo) [Informações para as proposições 0-0, 1-1 e -] 0 0) O módulo do campo elétrico criado pela carga Q A, no ponto C, é igual ao módulo do campo elétrico criado ela carga Q B no ponto C. 1 1) O potencial elétrico, no ponto C, é 6,3 x 10 4 V. ) O trabalho necessário para se deslocar uma carga de prova de C para D é independente do valor da carga e é numericamente igual à energia potencial eletrostática do sistema. 3 3) A carga de um condutor, em equilíbrio eletrostático, está concentrada em seu centro. 4 4) O potencial, numa região de campo elétrico uniforme, é constante.

11 46. (UNICAP 00) Na figura 06, sabe-se que V A = 10 volts e V B = 6 volts, ambos relativos ao infinito ) Uma carga positiva, ao ser abandonada no ponto A, se moverá, necessariamente, de A para B. 1 1) A carga Q é, necessariamente, positiva. ) O campo elétrico, no ponto A, é horizontal e aponta para a esquerda. 3 3) Ao ser abandonada no ponto A, uma carga q = 4 µc e massa 10-4 kg atingirá o ponto B com uma velocidade de módulo 0,4m/s. 4 4) Ao se deslocar de A para B, a carga do item anterior ganha energia potencial eletrostática. 47. (UNICAP 004) 0 0) Um condutor eletrizado positivamente é aproximado, sem que haja contato, de um outro condutor neutro. Podemos dizer que o condutor neutro irá eletrizar-se com carga negativa, sendo atraído pelo condutor eletrizado positivamente. 1 1) Duas cargas elétricas puntiformes, de mesmo módulo e sinais contrários se encontram em dois dos vértices de um triângulo eqüilátero de lado, conforme a figura 10. Se o módulo do campo elétrico, no ponto P1, vale E, valerá, no ponto P, E. ) A d.d.p entre os pontos V e V 1 (V - V 1), do item anterior, vale Kq 0 3 3) Uma carga positiva, imersa em um campo elétrico, passa de um ponto de maior potencial para outro de menor potencial. Podemos dizer que o campo elétrico realizou sobre ela, necessariamente, um trabalho motor. 4 4) Em um condutor passam 10 0 elétrons em 4s. A intensidade média da corrente que o percorrerá é 4A. 48. (UFPE-1998) Uma casca esférica metálica muito fina tem raio de 1,0 m e é carregada eletricamente com uma carga total de 0,8 x 10-7 C. Determine o valor em Volts do potencial elétrico a uma distância de 1 m do centro da casca esférica. 49. (UFPE-1998) O gráfico abaixo representa o modo como varia o potencial elétrico de uma casca esférica de raio R, muito fina e positivamente carregada, com a distância r a seu centro. Sabendo-se que R = 1,0 m e que V o é 36π Volts, determine o valor em unidades de C/m da densidade de carga na superfície da casca esférica. V (V olts) 75 V ,5 3,0 R 4,5 6,0 7,5 9,0 1 0,5 1,0 r

12 1 50. (UPE-1999) O gráfico a seguir mostra a variação do potencial elétrico com a distância em um campo elétrico criado por uma esfera eletrizada com uma carga elétrica Q. A 10 cm do centro da esfera o valor do campo elétrico em N/C e do potencial elétrico em V, é, respectivamente: a) nulo e nulo b) 9, e 9, c) nulo e 9, d) 9, e 3, e) nulo e 3, (UFPE-1996) Duas partículas de mesma massa M e cargas diferentes são aceleradas a partir do repouso por uma mesma diferença de potencial V. Se suas velocidades finais estão na razão v 1/v = 7, qual a relação q 1/q entre suas cargas? 5. (UFPE-00) Um elétron com energia cinética de,4 x J entra em uma região de campo elétrico uniforme, cuja intensidade é 3,0 x 10 4 N/C. O elétron descreve uma trajetória retilínea, invertendo o sentido do seu movimento após percorrer uma certa distância. Calcule o valor desta distância, em cm. 53. (UFPB-001) Um canhão eletrônico de um tubo de imagem de televisor consiste, basicamente, de duas placas metálicas paralelas separadas por uma distância d e mantidas a uma diferença de potencial V. Elétrons liberados, em repouso, nas proximidades de uma das placas, são acelerados pelo campo elétrico uniforme existente entre elas, atingindo a posição da outra placa com uma energia cinética K. Sendo d =cm, a carga do elétron q=- 1,6 x C e K=3, x J, determine a) a diferença de potencial V entre as placas. b) o módulo do campo elétrico entre as placas. 54. (UFPB-1999) Uma carga q 1 = 3 x 10-6 C está fixa num ponto. Coloca-se em repouso uma outra carga q = x 10-6 C, livre, a uma distância de 1 m de q 1. Determine a energia cinética de q quando sua distância a q 1 for 3 m. 55. (UFPE-001) Um modelo simplificado do átomo de hidrogênio consiste do elétron orbitando em torno do próton, do mesmo modo que um planeta gira em torno do Sol. Suponha que o elétron tenha uma órbita circular e que o próton permaneça fixo no centro da órbita. Calcule a razão entre o módulo da energia potencial elétrica do elétron e sua energia cinética.

13 (UPE 008) Na figura (a) abaixo, dois blocos metálicos idênticos, de massa m, repousam sobre uma superfície horizontal sem atrito, conectados por uma mola metálica de massa desprezível, de constante elástica K = 100N/m e comprimento de 0,m, quando relaxada. Uma carga Q colocada lentamente no sistema faz com que a mola estique até um comprimento de 0,3 m, como representado na figura (b). Considere que a constante eletrostática do vácuo vale K 0 = N.m /C e suponha que toda carga reside nos blocos e que estes se comportam como cargas pontuais. A carga elétrica Q, em coulombs, vale A) B) C) D) E) (UPE 008) Considere as afirmativas a seguir. I. Em um condutor isolado em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico em qualquer ponto interno ao condutor é nulo. II. Em um condutor isolado em equilíbrio eletrostático, o potencial elétrico em qualquer ponto interno ao condutor é nulo. III. A lei de Coulomb estabelece que a força de interação entre duas cargas elétricas puntiformes separadas pela distância d é diretamente proporcional ao produto destas cargas e inversamente proporcional à distância d. IV. A carga elétrica é quantizada. V. As linhas de força são úteis para descrever um campo elétrico em qualquer região do espaço. É correto afirmar que A) todas as afirmativas estão corretas. B) todas as afirmativas estão incorretas. C) as afirmativas II e III estão incorretas. D) apenas as afirmativas I e IV estão corretas. E) apenas a afirmativa V está correta. 58. (UPE 008) Na figura a seguir, observa-se uma distribuição de linhas de força e superfícies eqüipotenciais. Considere o campo elétrico uniforme de intensidade 5 V/m. O trabalho necessário para se deslocar uma carga elétrica q = C do ponto A ao ponto B vale, em joules, A) B) C) D) E)

14 (UPE 008) Na configuração a seguir, considere as cargas elétricas puntiformes posicionadas no plano vertical, no vácuo. As cargas q 1 e q estão fixas e são iguais a + 10µC. A carga q 3 de massa m está livre e tem valor absoluto igual a 10µC, permanecendo em equilíbrio. Considere K 0 = Nm /C, sen45 o = cos45 o = /. Analise as afirmativas e conclua. 0 0 Para a carga q 3 permanecer em equilíbrio, é necessário que ela seja negativa. 1 1 A força elétrica entre as cargas fixas é de repulsão. Para a carga q 3 permanecer em equilíbrio, é necessário que ela seja positiva e tenha massa de 9 kg. 3 3 A carga q 3 é negativa, permanece em equilíbrio, e sua massa é de kg. 4 4 A carga q 3, para permanecer em equilíbrio, independe do seu sinal. 60. (UFPE 008) Duas cargas elétricas puntiformes, de mesmo módulo Q e sinais opostos, são fixadas à distância de 3,0 cm entre si. Determine o potencial elétrico no ponto A, em volts, considerando que o potencial no ponto B é 60 volts. 1,0 cm 1,0 cm A +Q B -Q

15 GABARITO 01. A 0. FVFFV 03. VVVVF E C D D A D VFVFV. B FVFVV A C 33. FFFVV 34. FVFVF 35. VFVVV 36. FVFFF 37. VFVVF 38. VFFVF 39. B VVFFF 44. VVFFV 45. VVFFF 46. VVFFF 47. FFFVV E a) 000V; b) 106V/m mJ C 57. C 58. E 59. FVVFF