FÍSICA - 2 o ANO MÓDULO 06 ELETROSTÁTICA: ELETRIZAÇÃO

Transcrição

1 FÍSICA - 2 o ANO MÓDULO 06 ELETROSTÁTICA: ELETRIZAÇÃO

2

3 Vidro Lã e- Neutro Neutro Vidro Lã

4 Neutro A B A B A B Antes Durante Depois A B A B A B Antes Durante Depois

5

6 Indutor B A Induzido Indutor B A Induzido B Indutor A

7 Induzido Indutor Induzido Indutor B A B A

8 Isolante Metal Vidro Folhas de ouro

9 A A

10

11 Como pode cair no enem Na eletrização por indução eletrostática o carregado (indutor) não entra em contato com o corpo inicialmente neutro (induzido). Nas situações I e II, propostas a seguir, o condutor está fixado numa haste isolante; F é um fio condutor que permite o contato com a Terra nos pontos A, B ou C do condutor. Terra Isolante A B C F Condutor SITUAÇÃO I Terra Isolante A B C F Condutor SITUAÇÃO II b) a situaçãoii e ligar necessariamente F em A, pois as cargas positivas aí induzidas atrairão elétrons da Terra, enquanto, se ligarmos em C, os elétron saí induzidos, pela repulsão eletrostática, irão impedir a passagem de elétrons para a região A. c) qualquer das situações I ou II, desde que liguemos F, respectivamente, em C e em A. d) a situação I, em que a ligação F com o condutor poderá ser efetuada em qualquer ponto deste, pois os elétrons fluirão da Terra para o condutor, até que condutor e Terra atinjam o mesmo potencial. e) a situaçãoii, em que a ligação de F com o condutor poderá ser efetuada em qualquer ponto deste, pois os elétrons fluirão da Terra para o condutor, até que ambos atinjam o potencial da Terra. Para que o fenômeno citado ocorra corretamente, devemos utilizar: a) a situação I e ligar necessariamente F em C, pois assim as cargas positivas aí induzidas atrairão elétrons da Terra, enquanto, se ligarmos em A, os elétrons aí induzidos,irão impedir a passagem de elétrons para a região C, pela repulsão eletrostática.

12 Fixação 1) Calcule a quantidade de elétrons que um corpo, inicialmente neutro, deve receber para adquirir uma quantidade de carga elétrica igual a -20mC. O módulo da quantidade de carga elétrica do elétron vale 1, C.

13 Fixação 2) Um corpo, inicialmente neutro, perde 2, elétrons. Calcule a quantidade de carga elétrica, em coulomb, que o corpo vai adquirir. O módulo da quantidade de carga elétrica do elétron vale 1, C.

14 ixação ) Duas esferas condutoras idênticas, têm quantidades de cargas elétricas +8,0 mc e +6,0 C. As esferas são colocadas em contato. Determine a quantidade de carga elétrica de cada ma das esferas após o contato.

15 Fixação 4) Uma esfera condutora tem carga +8,0 mc. Ela é colocada em contato com outra esfera idêntica a ela com carga 2,0 mc e, após a separação, é colocada em contato uma outra esfera também idêntica, porém nula. Calcule a quantidade de carga elétrica de cada uma das esferas após o contato.

16 ixação ) Três corpos A, B e C constituem um sistema isolado eletricamente e ncontram-se inicialmente neutros. Por um processo qualquer de eletrizaão faz-se com que o corpo C Q dquira carga elétrica -. 2 A B C ssinale a opção correta: Q ) É possível que o corpo A tenha adquirido carga - Q 2 B +. 2 ) É possível que o corpo A tenha permanecido neutro e Q corpo B adquirido +. 2 ) É possível que os corpos A e B tenham permanecido neutros. Q ) Tanto A como B adquiriram carga +. 2

17 Proposto 1) (UFF) Três esferas condutoras idênticas I, II e III têm, respectivamente, as seguintes cargas elétricas: 4q, 2q e 3q. A esfera I é colocada em contato com a esfera II e, em seguida, é encostada à esfera III. Pode-se afirmar que a carga final da esfera I será: a) q b) 2q c) 3q d) 4q e) 5q

18 Proposto 2) (UERJ) Prótons e nêutrons são constituídos de partículas chamadas quarks: os quarks u e d. O próton é formado de 2 quarks do tipo de 1 do tipo u, enquanto o nêutron possui 2 do tipo u e 1 do tipo d. Se a carga elétrica do próton é igual a 1 unidade de carga e a do nêutron igual a zero, as cargas de d e u valem, respectivamente: a) 2/3 e 1/3 b) -2/3 e 1/3 c) -2/3 e -1/3 d) 2/3 e -1/3

19 Proposto 3) Durante uma tempestade um raio atinge um ônibus que trafega por uma rodovia. Pode-se afirmar que os passageiros: a) Não sofrerão dano físico em decorrência deste fato, pois os pneus de borracha asseguram o isolamento elétrico do ônibus. b) Serão atingidos pela descarga elétrica em virtude da carroceria metálica ser boa condutora de eletricidade. c) Serão parcialmente atingidos, pois a descarga será homogeneamente distribuída na superfície interna do ônibus. d) Não sofrerão dano físico em decorrência deste fato, pois a carroceria metálica do ônibus atua como blindagem. e) Não serão atingidos, pois os ônibus interurbanos são obrigados a portar um para-raios em sua carroceria.

20 Proposto e) 4) A superfície de uma esfera isolante é carregada com carga elétrica positiva, concentrada em um dos seus hemisférios. Uma esfera condutora descarregada é, então, aproximada da esfera isolante. Assinale, entre as abaixo, o esquema que melhor representa a distribuição final de cargas nas duas esferas. a) b) c) d)

21 Proposto 5) Dispõe-se de uma placa metálica M e de uma esferinha metálica P, suspensa por um fio isolante, inicialmente neutras e isoladas. Um feixe de luz violeta é lançado sobre a placa retirando partículas elementares da mesma. As figuras (1) a (4) adiante ilustram o desenrolar dos fenômenos ocorridos. M M M M Luz Violeta P P P P (1) (2) (3) (4) Podemos afirmar que na situação (4): a) M e P estão eletrizadas positivamente; b) M está negativa e P neutra; c) M está neutra e P positivamente eletrizada; d) M e P estão eletrizadas negativamente; e) M e P foram eletrizadas por indução.

22 Proposto 6) A figura a seguir mostra três esferas iguais: A e B fixas sobre um plano horizontal e carregadas eletricamente com q A = -12nC e q B = +7nC e C, que pode deslizar sem atrito sobre o plano, carregada com q C = +2nC (1nC=10-9 C). Não há troca de carga elétrica entre as esferas e o plano. Estando solta, a esfera C dirige-se de encontro à esfera A, com a qual interage eletricamente, retornando de encontro à B, e assim por diante, até que o sistema atinge o equilíbrio, com as esferas não mais se tocando. A C B -12 nc +2 nc +7 nc Nesse momento, as cargas A, B e C, em nc, serão, respectivamente: a) -1, -1 e -1 b) -2, -1/2 e -1/2 c) +2, -1 e +2 d) -3, zero e +3 e) -3/2, zero e -3/2

23 Proposto 7) (PUC) Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada abaixo e analise as afirmativas que se seguem. I) Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como eletrização por atrito. II) Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como eletrização por indução. III) O estalo e a eventual faísca que Garfield pode provocar, ao encostar em outros corpos, são devidos à movimentação da carga acumulada no corpo do gato que flui de seu corpo para os outros corpos. Estão certas: a) Todas as afirmativas b) I e II c) I e III d) II e III e) Apenas I

24 roposto ) O eletroscópio de folhas representado na figura a seguir está carregado positivamente; se uma essoa tocar na esfera A ele se descarrega porque: A ) Os elétrons da pessoa passam para o eletroscópio. ) Os prótons da pessoa passam para o eletroscópio. ) Os elétrons do eletroscópio passam para a pessoa. ) Os nêutrons da pessoa passam para o eletroscópio. ) Os prótons do eletroscópio passam para a pessoa.

25 Proposto 9) (UERJ) Em processos físicos que produzem apenas elétrons, prótons e nêutrons, o número total de prótons e elétrons é sempre par. Esta afirmação expressa a lei de conservação de: a) massa; b) energia; c) momento; d) carga elétrica.

26 Proposto 10) Duas pequenas esferas metálicas idênticas, E 1 e E 2, são utilizadas numa experiência de Eletrostática. A esfera E 1 está inicialmente neutra e a esfera E 2 eletrizada positivamente com a carga 4, C. As duas esferas são colocadas em contato e em seguida afastadas novamente uma da outra. Sendo a carga de um elétron igual a -19 C e a de um próton igual a +1, C, podemos dizer que: a) A esfera E 2 recebeu 1, prótons da esfera E 1. b) A esfera E 2 recebeu 3, prótons da esfera E 1. c) A esfera E 2 recebeu 1, elétrons da esfera E 1. d) A esfera E 2 recebeu 3, elétrons da esfera E 1. e) A esfera E 2 pode ter recebido 3, elétrons da esfera E 1, como também pode ter cedido 3, prótons à esfera E 1.

27 Proposto 11) Uma estudante observou que ao colocar sobre uma mesa horizontal três pêndulos eletrostáticos idênticos, equidistantes entre si, como se cada um ocupasse o vér-tice de um triângulo equilátero, as esferas dos pêndulos se atraíram mutuamente. Sendo as três esferas metálicas a estudante poderia concluir corretamente que: a) As três esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal. b) Duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal e uma com carga de sinal oposto. c) Duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal e uma neutra. d) Duas esferas estavam eletrizadas com cargas de sinais opostos e uma neutra. e) Uma esfera estava eletrizada e duas neutras.

28 Proposto 12) As esferas metálicas A e B da figura estão, inicialmente, neutras e encontram-se no vácuo. A B Posteriormente, são eletrizadas, atritando-se uma na outra e, nesse processo, a esfera B perde elétrons para a esfera A. Logo após, as esferas A e B são fixadas nas posições que ocupavam inicialmente. Uma terceira esfera C, carregada positivamente, é colocada no ponto médio do segmento que une as esferas A e B. Pode-se afirmar que a esfera C: a) Aproxima-se da esfera A, executando movimento retilíneo acelerado. b) Aproxima-se da esfera B, executando movimento retilíneo acelerado. c) Fica em repouso. d) Aproxima-se da esfera B, executando movimento retilíneo uniforme. e) Aproxima-se da esfera A, executando movimento retilíneo uniforme.

29 Proposto 13) (UNIRIO) Três esferas metálicas iguais estão carregadas eletricamente e localizadas no vácuo. Inicialmente, as esferas A e B possuem, cada uma delas, carga +Q enquanto a esfera C tem carga -Q. Considerando as situações ilustradas, determine: A Figura I C Figura II A C a) Colocam-se em contato as esferas A e C e, a seguir, afastamos uma da outra de uma certa distância D. Qual a força de origem elétrica que surgem entre elas? Justifique. b) Agora, se colocarmos em contato as três esferas, qual a carga que cada esfera adquire?

30 Proposto 14) Os relâmpagos e os trovões são consequência de descargas elétricas entre nuvens ou entre nuvens e o solo. A respeito desses fenômenos, considere as afirmações que seguem. I) Nuvens eletricamente positivas podem induzir cargas elétricas negativas no solo. II) O trovão é uma consequência da expansão do ar aquecido. III) Numa descarga elétrica, a corrente elétrica é invisível, sendo o relâmpago conseq ência da ionização do ar. Dentre as afirmações: a) Somente I é correta. b) Somente II é correta. c) Somente III é correta. d) Somente I e II são corretas e) Todas são corretas.

31 Proposto 15) Analise as afirmativas a seguir, identificando a INCORRETA. a) Quando um condutor eletrizado é colocado nas proximidades de um condutor com carga total nula, existirá força de atração eletrostática entre eles. b) Um bastão eletrizado negativamente é colocado nas imediações de uma esfera condutora que está aterrada. A esfera então se eletriza, sendo sua carga total positiva. c) Se dois corpos, inicialmente neutros, são eletrizados atritando-se um no outro, eles adquirirão cargas totais de mesma quantidade, mas de sinais opostos. d) O para-raio é um dispositivo de proteção para os prédios, pois impede descargas elétricas entre o prédio e as nuvens. e) Dois corpos condutores, de formas diferentes, são eletrizados com cargas de -2mC e +1mC. Depois que esses corpos são colocados em contato e afastados, a carga em um deles pode ser -0,3mC.