Física II. Capítulo 5. Capítulo 6. O conceito de carga elétrica. Processos de eletrização

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1 Física II O conceito e carga eétrica Capítuo 5. (Unesp/) Um ispositivo simpes capaz e etectar se um corpo está ou não eetrizao é o pênuo eetrostático, que poe ser feito com uma pequena esfera conutora suspensa por um fio fino e isoante. Um auno, ao aproimar um bastão eetrizao o pênuo, observou que ee foi repeio (etapa I). O auno segurou a esfera o pênuo com suas mãos, escarregano-a e, então, ao aproimar novamente o bastão, eetrizao com a mesma carga inicia, percebeu que o pênuo foi atraío (etapa II). pós tocar o bastão, o pênuo votou a sofrer repusão (etapa III). partir essas informações, consiere as seguintes possibiiaes para a carga eétrica presente na esfera o pênuo: ossibiiae Etapa I Etapa II Etapa III Neutra Negativa Neutra ositiva Neutra ositiva Negativa ositiva Negativa 4 ositiva Negativa Negativa 5 Negativa Neutra Negativa Somente poe ser consierao veraeiro o escrito nas possibiiaes: a) e ) 4 e 5 b) e e) e 5 c) e 4. (UFG/9.) matéria é constituía por átomos que, por sua vez, são constituíos por eétrons, prótons e nêutrons. No Moeo arão proposto por Murray Ge-Mann em 96, os prótons e os nêutrons são formaos por um conjunto e partícuas aina menores, os quarks. Há seis tipos e quarks: up, own, charm, strange, top e bottom. Os prótons e os nêutrons são constituíos somente por quarks up e carga (/)e e quarks own e carga (/) e, seno e o móuo a carga funamenta. pesar e suas cargas serem fracionárias, os quarks não são encontraos ivres, ogo, a carga funamenta continua seno e. ortanto, os prótons e nêutrons são constituíos, respectivamente, por: a) own e own up b) up e own up c) up own e own up ) up own e own up e) up own e own up. (Ufa-MG Moificao) No moeo atômico atua, o nêutron tem a composição (u,, ), no qua (u) representa o quark up e () representa o quark own. O quark up (u) tem carga eétrica positiva e igua a o vaor a carga eétrica o eétron, em móuo. aternativa que apresenta corretamente a carga eétrica o quark own () é: a) Carga positiva e igua a o vaor a carga eétrica o b) Carga positiva e igua a o vaor a carga eétrica o c) Carga negativa e igua a o vaor a carga eétrica o ) Carga negativa e igua a o vaor a carga eétrica o 4. (Unitau-S) Uma esfera metáica tem carga eétrica negativa e vaor igua a, 4 C. Seno a carga o eétron igua a,6 9 C, poe-se concuir que a esfera contém: a) 5 eétrons. b) eétrons. c) um ecesso e 5 eétrons. ) eétrons. e) um ecesso e eétrons. rocessos e eetrização Capítuo 6. (Unesp/.) Inução eetrostática é o fenômeno no qua poe-se provocar a separação e cargas em um corpo neutro pea aproimação e um outro já eetrizao. O conutor que está eetrizao é chamao inutor e o conutor no qua a separação e cargas ocorreu é chamao inuzio. figura mostra uma esfera conutora inutora positivamente eetrizaa inuzino a separação e cargas em um conutor iniciamente neutro. terra naisano a figura e sobre o processo e eetrização por inução, são feitas as seguintes afirmações: I. ara eetrizar o corpo neutro por inução, eve-se aproimar o inutor, conectar o inuzio à terra, afastar o inutor e, finamente, cortar o fio terra; II. ara eetrizar o corpo neutro por inução, eve-se aproimar o inutor, conectar o inuzio à terra, cortar o fio terra e, finamente, afastar o inutor; III. Na situação a figura, a coneão o inuzio à terra, com o inutor nas suas proimiaes, faz com que prótons o inuzio escoem para a terra, por repusão; IV. No fina o processo e eetrização por inução, o corpo iniciamente neutro e que sofreu inução, aquire carga e sina negativo. Reproução/Unesp. ensino méio º ano

2 Está correto, apenas, o contio em: a) II b) I e III c) I e IV ) II e IV e) II, III e IV. (UFRN/) Uma nuvem eetricamente carregaa inuz cargas na região imeiatamente abaio ea, e essa região, por sua vez, também se eetriza. figura que mehor representa a istribuição e cargas no interior a nuvem e na região imeiatamente abaio esta, é: a) c) b) ). (IT-S/996) Um objeto metáico carregao positivamente, com carga, é aproimao e um eetroscópio e fohas, que foi previamente carregao negativamente com carga igua. eetroscópio termina fohas I. À meia que o objeto for se aproimano o eetroscópio, as fohas vão se abrino aém o que já estavam; II. À meia que o objeto for se aproimano, as fohas permanecem como estavam; III. Se o objeto tocar o termina eterno o eetroscópio, as fohas evem necessariamente fechar-se. Neste caso, poe-se afirmar que: a) Somente a afirmativa I é correta. b) s afirmativa II e III estão corretas. c) s afirmativas I e III são corretas. ) Somente a afirmativa III é correta. e) Nenhuma as afirmativas é correta. 4. (Mackenzie-S/5) Três pequenas esferas e cobre, iênticas, são utiizaas numa eperiência e Eetrostática. primeira, enominaa, está iniciamente eetrizaa com carga =,4 nc; a seguna, enominaa, não está eetrizaa, e a terceira, enominaa C, está iniciamente eetrizaa com carga C = 4,8 nc. Num ao instante, são coocaas em contato entre si as esferas e. pós atingio o equiíbrio eetrostático, e são separaas uma a outra e, então, são postas em contato as esferas e C. Reproução/IT-S 996 o se atingir o equiíbrio eetrostático entre e C, a esfera C: Dao: Carga o eétron =,6 9 C. a) pereu a carga eétrica equivaente a,5 eétrons. b) pereu a carga eétrica equivaente a,875 eétrons. c) ganhou a carga eétrica equivaente a,5 eétrons. ) ganhou a carga eétrica equivaente a,875 eétrons. e) manteve sua carga eétrica inateraa. Capítuo 7 Características as forças eétricas. (Mackenzie-S/.) 4 F C G D E Nos pontos F e G a figura acima, fiamos corpúscuos e imensões esprezívesis, eetrizaos com cargas eétricas e 4, respectivamente. O ponto, no qua uma carga e prova q, ao ser abanonaa, ficará em equiíbrio, é: a) ) D b) e) E c) C. (IT-S/99) Uma carga puntiforme e massa m percorre uma órbita circuar e raio R em torno e outra carga puntiforme fia no centro o círcuo. veociae anguar ω e é: (Consiere k = a constante eetrostática o meio entre cargas.) 4πε π ε a) ω = 4... ) ω m. R = m. R. π. ε b) ω =. 4π. ε. m. R c) ω =.. R 4π. ε 4 e) ω = m. R. π. ε 4. (IT-S/) Consiere uma baança e braços esiguais,e comprimento e, conforme mostra a figura. No ao esquero encontra-se penuraa uma carga e magnitue e massa esprezíve, situaa a uma certa istância e outra carga q. No ao ireito encontra-se uma massa m sobre um prato e massa esprezíve. Consierano as cargas como puntuais e esprezíve a massa o prato a ireita, o vaor e q para equiibrar a massa m é ao por: Reproução/IT-S ensino méio º ano

3 a) mg k.. b) 8 mg k.. c) 4 mg k.. 4. (Mackenzie-S) ) mg. k.. 8mg e). k.., cm, cm Duas cargas eétricas puntiformes iênticas e, caa uma com, 7 C, encontram-se fias sobre um pano horizonta, conforme a figura acima. Uma terceira carga q, e massa g, encontra-se em equiíbrio no ponto, formano assim um triânguo isóscees vertica. Sabeno que as únicas forças que agem em q são as e interação eetrostática com e e seu próprio peso, o vaor esta terceira carga é: Daos: K = 9, 9 N m /C ; g = m/s. a), 7 C b), 7 C c), 6 C ), 6 C e), 5 C O conceito e campo eétrico Reproução/Mackenzie-S Capítuo 8. (Fuvest-S/995) O campo eétrico e uma carga puntiforme em repouso tem, nos pontos e, as ireções e sentios inicaos peas fechas na figura abaio. O móuo o campo eétrico no ponto vae 4 V/m. O móuo o campo eétrico no ponto a figura vae, em vot por metro: a) b) 4 c) ) 6 e) Reproução/Fuvest-S 995. (UFF-RJ/8) O funcionamento o forno e micro-onas é baseao na ecitação e moécuas poares (tais como e água e goruras) por um campo eétrico variáve no tempo. Em um moeo simpificao essas moécuas poem ser escritas como seno constituías por uas cargas eétricas pontuais (q) e (q), separaas por uma istância fia. Consiere uma moécua poar, iniciamente em repouso, na presença e um campo eétrico E uniforme como representao na figura. E q Nessas conições, poemos afirmar que esta moécua: a) terá movimento e rotação no sentio horário e e transação no sentio o campo eétrico. b) terá movimento e rotação no sentio anti-horário e não terá movimento e transação. c) terá movimento e rotação no sentio horário e não terá movimento e transação. ) terá movimento e rotação no sentio anti-horário e e transação no sentio oposto ao o campo eétrico. e) não terá movimento nem e rotação nem e transação porque a cargas se anuam.. (Unimontes MG/.) Duas cargas puntiformes e q são separaas por uma istância, no vácuo (veja figura). Se, no ponto, o campo eétrico tem móuo nuo, a reação entre e q é igua a (Dao: k = 9 9 N m /C ) ( ) a) q ( ) b) q ( ) c) q ( ) ) q 4. (U. F. Juiz e Fora-MG) Uma gotícua e óeo, e massa m = 9,6 5 kg e carregaa com carga eétrica q =, 9 C, cai verticamente no vácuo. Num certo instante, iga-se nesta região um campo eétrico uniforme, vertica e apontano para baio. O móuo este campo eétrico é ajustao até que a gotícua passe a cair com movimento retiíneo e uniforme. Nesta situação, qua o vaor o móuo o campo eétrico? a), 5 N/C b), 7 N/C c) 5, N/C ) 8, N/C q Reproução/UFF-RJ 8 q ensino méio º ano

4 Capítuo 9 Trabaho e energia no campo eétrico. (Usina-S) No campo eétrico criao no vácuo por uma carga puntiforme e 4, C é coocaa uma carga q também puntiforme e, C a cm a carga. Dao: k = 9 9 N m /C 4. (Ufa/) Um canhão e eétrons ança um eétron em ireção a outros ois eétrons fios no vácuo, como mostra a figura. Consiere que o eétron ançao se encontra apenas sob a ação as forças eétricas os eétrons fios. Sabeno que o eétron ançao atinge veociae nua eatamente no ponto méio entre os eétrons fios, qua a veociae o eétron quano ee se encontra a cm este ponto (ver figura)? Consiere: constante eetrostática no vácuo = 9 9 N m / C ; massa o eétron = 9 kg; carga o eétron =,6 9 C. energia potencia aquiria pea carga q é: a) 6, joues. b) 8, joues. c) 6, joues. ) 5,4 5 joues. cm eétron fio cm Reproução/Ufa. (Fuvest-S/995) Um sistema formao por três cargas puntiformes iguais, coocaas em repouso nos vértices e um triânguo equiátero, tem energia potencia eetrostática igua a U. Substitui-se uma as cargas por outra, na mesma posição, mas com o obro o vaor. energia potencia eetrostática o novo sistema será igua a: a) 4U/ b) U/ c) 5U/ ) U e) U a) 6 m/s b) 5 m/s c) 6 m/s ) 64 m/s e) 8 m/s cm eétron fio Capítuo. (Mackenzie-S/9) Consiere os pontos e o campo eétrico gerao por uma carga puntiforme positiva no 9 Nm vácuo k = 9. Uma outra carga puntiforme, C e μc, em repouso, no ponto, é evaa com veociae constante ao ponto, reaizano-se o trabaho e 9 J. O vaor a carga, que cria o campo, é: cm Reproução/Mackenzie-S 9 otencia eétrico. (Unifesp/9) presença e íons na atmosfera é responsáve pea eistência e um campo eétrico irigio e apontao para a Terra. róimo ao soo, onge e concentrações urbanas, num ia caro e impo, o campo eétrico é uniforme e perpenicuar ao soo horizonta e sua intensiae é e V/m. figura mostra as inhas e campo e ois pontos essa região, M e N., m M N E Reproução/Unifesp 9 a) μc b) μc c) μc ) 4 μc e) 5 μc cm O ponto M está a, m o soo, e N está no soo. iferença e potencia entre os pontos M e N é: a) V b) V c) 5 V ) 4 V e) 44 V ensino méio º ano

5 . (uccamp-s/) Consiere o esquema representano uma céua anima, one () é o íquio interno, () é a membrana a céua e () o meio eterior à céua. Consiere, aina, o eio X e abcissa, ao ongo o qua poe ser observaa a intensiae o potencia eétrico. Um vaor amitio para o potencia eétrico V, ao ongo o eio X, está representao no gráfico a seguir, fora e escaa, porque a espessura a membrana é muito menor que as emais imensões. () () () () 7 V ( V) meio interno membrana meio eterno De acoro com as inicações o gráfico e amitino, 8 m para a espessura a membrana, o móuo o campo eétrico no interior a membrana, em N/C, é igua a: a) 7, b),4 7 c) 7, 6 ) 7, 6 e),4. (Mackenzie-S/5) Nos vértices e o retânguo iustrao a seguir estão fias as cargas eétricas puntiformes =, μc e = 6, μc, respectivamente. Reproução/uccamp-S 4. (UC-S/4) figura esquematiza o eperimento e Robert Miikan para a obtenção o vaor a carga o O vaporizaor borrifa gotas e óeo etremamente pequenas que, no seu processo e formação, são eetrizaas e, ao passar por um pequeno orifício, ficam sujeitas a um campo eétrico uniforme, estabeecio entre as uas pacas e, mostraas na figura. Vaporizaor Gota e óeo Luneta Variano aequaamente a tensão entre as pacas, Miikan conseguiu estabeecer uma situação na qua a gotícua mantinha-se em equiíbrio. Conseguiu meir cargas e mihares e gotícuas e concuiu que os vaores eram sempre mútipos inteiros e,6 9 C (a carga o eétron). Em uma aproimação a investigação escrita, poe-se consierar que uma gotícua e massa, kg atingiu o equiíbrio entre pacas separaas e,6 cm, estano sujeita apenas às ações os campos eétrico e gravitaciona. Supono que entre as pacas estabeeça-se uma tensão e 6, V, o número e eétrons, em ecesso na gotícua, será: a), b) 4, c) 6, ) 8, e), 4 Reproução/UC-S 4 C, mm D Reproução/Mackenzie-S 5 4, mm Consierano que o evento ocorre no vácuo (k = 9 9 N m /C ) e que o potencia eétrico e referência correspone ao e um ponto muito istante, a iferença e potencia eétrico entre os pontos C e D é: a) zero. b) 9, 4 V c) 9, 4 V ),6 4 V e),6 4 V ensino méio º ano