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@matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 1 de 19 1. (G1 - ifsp) A tabela a seguir mostra a série triboelétrica. Pele de coelho Vidro Cabelo humano Mica Lã Pele de gato Seda Algodão Âmbar Ebonite Poliéster Isopor Plástico Através dessa série é possível determinar a carga elétrica adquirida por cada material quando são atritados entre si. O isopor ao ser atritado com a lã fica carregado negativamente. O vidro ao ser atritado com a seda ficará carregado: a) positivamente, pois ganhou prótons. b) positivamente, pois perdeu elétrons. c) negativamente, pois ganhou elétrons. d) negativamente, pois perdeu prótons. e) com carga elétrica nula, pois é impossível o vidro ser eletrizado. 2. (Mackenzie) Uma esfera metálica A, eletrizada com carga elétrica igual a 20,0 C,μ− é colocada em contato com outra esfera idêntica B, eletricamente neutra. Em seguida, encosta- se a esfera B em outra C, também idêntica eletrizada com carga elétrica igual a 50,0 C.μ Após esse procedimento, as esferas B e C são separadas. A carga elétrica armazenada na esfera B, no final desse processo, é igual a a) 20,0 Cμ b) 30,0 Cμ c) 40,0 Cμ d) 50,0 Cμ @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 2 de 19 e) 60,0 Cμ 3. (G1 - ifce) Dois corpos A e B de materiais diferentes, inicialmente neutros e isolados de outros corpos, são atritados entre si. Após o atrito, observamos que a) um fica eletrizado negativamente e o outro, positivamente. b) um fica eletrizado positivamente e o outro continua neutro. c) um fica eletrizado negativamente e o outro continua neutro. d) ambos ficam eletrizados negativamente. e) ambos ficam eletrizados positivamente. 4. (G1 - ifsp) Raios são descargas elétricas de grande intensidade que conectam as nuvens de tempestade na atmosfera e o solo. A intensidade típica de um raio é de 30 mil amperes, cerca de mil vezes a intensidade de um chuveiro elétrico, e eles percorrem distâncias da ordem de 5 km. (www.inpe.br/webelat/homepage/menu/el.atm/perguntas.e.respostas.php. Acesso em: 30.10.2012.) Durante uma tempestade, uma nuvem carregada positivamente se aproxima de um edifício que possui um para-raios, conforme a figura a seguir De acordo com o enunciado pode-se afirmar que, ao se estabelecer uma descarga elétrica no para-raios, a) prótons passam da nuvem para o para-raios. b) prótons passam do para-raios para a nuvem c) elétrons passam da nuvem para o para-raios. d) elétrons passam do para-raios para a nuvem. e) elétrons e prótons se transferem de um corpo a outro. 5. (Eear) Considere quatro esferas metálicas idênticas, A, B, C e D, inicialmente separadas entre si. Duas delas, B e D, estão inicialmente neutras, enquanto as esferas A e C possuem cargas elétricas iniciais, respectivamente, iguais a 3Q e Q.− Determine a carga elétrica final da esfera C após contatos sucessivos com as esferas A, B e D, nessa ordem, considerando que após cada contato, as esferas são novamente separadas. a) Q 4 @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 3 de 19 b) Q 2 c) 2Q d) 4Q 6. (G1 - ifsp) Enquanto fazia a limpeza em seu local de trabalho, uma faxineira se surpreendeu com o seguinte fenômeno: depois de limpar um objeto de vidro, esfregando-o vigorosamente com um pedaço de pano de lã, percebeu que o vidro atraiu para si pequenos pedaços de papel que estavam espalhados sobre a mesa. O motivo da surpresa da faxineira consiste no fato de que a) quando atritou o vidro e a lã, ela retirou prótons do vidro tornando-o negativamente eletrizado, possibilitando que atraísse os pedaços de papel. b) o atrito entre o vidro e a lã aqueceu o vidro e o calor produzido foi o responsável pela atração dos pedaços de papel. c) ao esfregar a lã no vidro, a faxineira criou um campo magnético ao redor do vidro semelhante ao existente ao redor de um ímã. d) ao esfregar a lã e o vidro, a faxineira tornou-os eletricamente neutros, impedindo que o vidro repelisse os pedaços de papel. e) o atrito entre o vidro e a lã fez um dos dois perder elétrons e o outro ganhar, eletrizando os dois, o que permitiu que o vidro atraísse os pedaços de papel. 7. (Fgv) Deseja-se eletrizar um objeto metálico, inicialmente neutro, pelos processos de eletrização conhecidos, e obter uma quantidade de carga negativa de 3,2 C.μ Sabendo-se que a carga elementar vale 191,6 10 C,− para se conseguir a eletrização desejada será preciso a) retirar do objeto 20 trilhões de prótons. b) retirar do objeto 20 trilhões de elétrons. c) acrescentar ao objeto 20 trilhões de elétrons. d) acrescentar ao objeto cerca de 51 trilhões de elétrons. e) retirar do objeto cerca de 51 trilhões de prótons. 8. (G1 - ifce) Um corpo que estava inicialmente neutro, após eletrização passou a ter uma carga líquida de 168 10 C.−− Sabendo que a carga elétrica elementar (= módulo da carga do elétron, ou do próton) vale 191,6 10 C,− é correto afirmar-se que o corpo a) perdeu 45 10 elétrons. b) ganhou 35 10 elétrons. c) perdeu 35 10 elétrons. @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 4 de 19 d) perdeu 42,5 10 elétrons. e) ganhou 32,5 10 elétrons. 9. (G1 - cps) O transporte de grãos para o interior dos silos de armazenagem ocorre com o auxílio de esteiras de borracha, conforme mostra a figura, e requer alguns cuidados, pois os grãos, ao caírem sobre a esteira com velocidade diferente dela, até assimilarem a nova velocidade, sofrem escorregamentos, eletrizando a esteira e os próprios grãos. Essa eletrização pode provocar faíscas que, no ambiente repleto de fragmentos de grãos suspensos no ar, pode acarretar incêndios. Nesse processo de eletrização, os grãos e a esteira ficam carregados com cargas elétricas de sinais a) iguais, eletrizados por atrito. b) iguais, eletrizados por contato. c) opostos, eletrizados por atrito. d) opostos, eletrizados por contato. e) opostos, eletrizados por indução. 10. (Enem (Libras)) Um pente plástico é atritado com papel toalha seco. A seguir ele é aproximado de pedaços de papel que estavam sobre a mesa. Observa-se que os pedaços de papel são atraídos e acabam grudados ao pente, como mostra a figura. Nessa situação, a movimentação dos pedaços de papel até o pente é explicada pelo fato de os @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 5 de 19 papeizinhos a) serem influenciados pela força de atrito que ficou retida no pente. b) serem influenciados pela força de resistência do ar em movimento. c) experimentarem um campo elétrico capaz de exercer forças elétricas. d) experimentarem um campo magnético capaz de exercer forças magnéticas. e) possuírem carga elétrica que permite serem atraídos ou repelidos pelo pente. 11. (G1 - ifce) Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, se encontram isoladas e bem afastadas uma das outras. A esfera A possui carga Q e as outras estão neutras. Faz-se a esfera A tocar primeiro a esfera B e depois a esfera C. Em seguida, faz-se a esfera B tocar a esfera C. No final desse procedimento, as cargas das esferas A, B e C serão, respectivamente, a) Q/2, Q/2 e Q/8. b) Q/4, Q/8 e Q/8. c) Q/2, 3Q/8 e 3Q/8. d) Q/2, 3Q/8 e Q/8. e) Q/4, 3Q/8 e 3Q/8. 12. (Ufrgs) Uma carga negativa Q é aproximada de uma esfera condutora isolada, eletricamente neutra. A esfera é, então, aterrada com um fio condutor. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Se acarga Q for afastada para bem longe enquanto a esfera está aterrada, e, a seguir, for desfeito o aterramento, a esfera ficará __________. Por outro lado, se primeiramente o aterramento for desfeito e, depois, a carga Q for afastada, a esfera ficará __________. a) eletricamente neutra – positivamente carregada b) eletricamente neutra – negativamente carregada c) positivamente carregada – eletricamente neutra d) positivamente carregada – negativamente carregada e) negativamente carregada – positivamente carregada 13. (Unifor) Sabemos que eletrostática é a parte da Física responsável pelo estudo das cargas elétricas em repouso. A história nos conta que grandes cientistas como Tales de Mileto conseguiram verificar a existência das cargas elétricas. Analise as afirmações abaixo acerca do assunto. I. Um corpo é chamado neutro quando é desprovido de cargas elétricas. II. A eletrostática é descrita pela conservação de cargas elétricas, a qual assegura que em um sistema isolado, a soma de todas as cargas existentes será sempre constante. III. A carga elétrica elementar é a menor quantidade de carga encontrada na natureza IV. No processo de eletrização por atrito, a eletrização não depende da natureza do material. É CORRETO apenas o que se afirma em: a) I e II b) III e IV c) I e IV d) II e III e) II e IV @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 6 de 19 14. (Enem) Por qual motivo ocorre a eletrização ilustrada na tirinha? a) Troca de átomos entre a calça e os pelos do gato. b) Diminuição do número de prótons nos pelos do gato. c) Criação de novas partículas eletrizadas nos pelos do gato. d) Movimentação de elétrons entre a calça e os pelos do gato. e) Repulsão entre partículas elétricas da calça e dos pelos do gato. 15. (Ufrgs) Em uma aula de Física, foram utilizadas duas esferas metálicas idênticas, X e Y : X está suspensa por um fio isolante na forma de um pêndulo e Y fica sobre um suporte isolante, conforme representado na figura abaixo. As esferas encontram-se inicialmente afastadas, estando X positivamente carregada e Y eletricamente neutra. Considere a descrição abaixo de dois procedimentos simples para demonstrar possíveis processos de eletrização e, em seguida, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas dos enunciados, na ordem em que aparecem. I. A esfera Y é aproximada de X, sem que elas se toquem. Nesse caso, verifica-se experimentalmente que a esfera X é _________ pela esfera Y. II. A esfera Y é aproximada de X, sem que elas se toquem. Enquanto mantida nessa posição, faz-se uma ligação da esfera Y com a terra, usando um fio condutor. Ainda nessa posição próxima de X, interrompe-se o contato de Y com a terra e, então, afasta-se novamente Y de X. Nesse caso, a esfera Y fica _________. a) atraída - eletricamente neutra b) atraída - positivamente carregada c) atraída - negativamente carregada d) repelida - positivamente carregada e) repelida - negativamente carregada @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 7 de 19 16. (G1 - ifce) Um aluno do IFCE dispõe de quatro objetos esféricos idênticos eletrizados conforme mostra a figura a seguir. Ele efetua os seguintes procedimentos: 1) toca C em B, com A mantida à distância, e em seguida separa C de B; 2) toca C em A, com B mantida à distância, e em seguida separa C de A; 3) toca A em B, com C mantida à distância, e em seguida separa A de B. É correto afirmar-se que a carga final das esferas A até D e a soma das cargas das quatro esferas após os procedimentos realizados pelo aluno valem, respectivamente, a) Q 2; Q 2;+ zero; 7Q− e 8Q.− b) Q 2; Q 2;− − zero; 7Q− e 8Q.− c) Q 4; Q 2;− zero; 7Q− e 8Q.− d) Q 4; Q 2;− zero; 7Q e 8Q. e) Q 4; Q 4; zero; 7Q− e 8Q.− 17. (G1 - ifsc) Como funciona a Máquina de Xerox Quando se inicia a operação em uma máquina de Xerox, acende-se uma lâmpada, que varre todo o documento a ser copiado. A imagem é projetada por meio de espelhos e lentes sobre a superfície de um tambor fotossensível, que é um cilindro de alumínio revestido de um material fotocondutor. Os fotocondutores são materiais com propriedade isolante no escuro. Mas, quando expostos à luz, são condutores. Assim, quando a imagem refletida nos espelhos chega ao tambor, as cargas superficiais do cilindro se alteram: as áreas claras do documento eliminam as cargas elétricas que estão sobre a superfície do cilindro e as áreas escuras as preservam. Forma-se, então, uma imagem latente, que ainda precisa ser revelada. Para isso, o cilindro é revestido por uma fina tinta de pó, o tonalizador, ou toner, que adere à imagem latente formada sobre o tambor. Em seguida, toda a imagem passa para as fibras do papel, através de pressão e calor. E, assim, chega-se à cópia final. Fonte: Revista Globo Ciência, dez. 1996, p. 18. O texto acima se refere a uma aplicação do fenômeno de eletrização, pois é graças a ele que o toner adere ao cilindro metálico mencionado. O processo de eletrização pode ocorrer de três formas distintas: atrito, indução e contato, mas todos os processos têm algo em comum. É CORRETO afirmar que o comum destes processos é: a) Deixar o corpo eletrizado, com um desequilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas. b) Deixar o corpo eletrizado, com um equilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas. c) Arrancar as cargas positivas do corpo eletrizado. d) Deixar o corpo eletrizado com uma corrente elétrica negativa. e) Deixar o corpo eletrizado com um campo magnético. @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 8 de 19 18. (Ufrgs) Considere dois balões de borracha, A e B. O balão B tem excesso de cargas negativas; o balão A, ao ser aproximado do balão B, é repelido por ele. Por outro lado, quando certo objeto metálico isolado é aproximado do balão A, este é atraído pelo objeto. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. A respeito das cargas elétricas líquidas no balão A e no objeto, pode-se concluir que o balão A só pode __________ e que o objeto só pode __________. a) ter excesso de cargas negativas – ter excesso de cargas positivas b) ter excesso de cargas negativas – ter excesso de cargas positivas ou estar eletricamente neutro c) ter excesso de cargas negativas – estar eletricamente neutro d) estar eletricamente neutro – ter excesso de cargas positivas ou estar eletricamente neutro e) estar eletricamente neutro – ter excesso de cargas positivas 19. (Uftm) Em uma festa infantil, o mágico resolve fazer uma demonstração que desperta a curiosidade das crianças ali presentes. Enche uma bexiga com ar, fecha-a, e, a seguir, após esfregá-la vigorosamente nos cabelos de uma das crianças, encosta o balão em uma parede lisa e perfeitamente vertical. Ao retirar a mão, a bexiga permanece fixada à parede. Qual foi a “mágica”? a) O ar da bexiga interage com a parede, permitindo o repouso da bexiga. b) Ao ser atritada, a bexiga fica eletrizada e induz a distribuição das cargas da parede, o que permite a atração. c) O atrito estático existente entre a bexiga e a parede é suficiente para segurá-la, em repouso, na parede. d) A bexiga fica eletrizada, gerando uma corrente elétrica que a segura à parede. e) Por ser bom condutor de eletricidade, o ar no interior da bexiga absorve energia elétrica da parede, permitindo a atração. 20. (Acafe) Utilizado nos laboratórios didáticos de física, os eletroscópios são aparelhos geralmente usados para detectar se um corpo possui carga elétrica ou não. Considerandoo eletroscópio da figura anterior, carregado positivamente, assinale a alternativa correta que completa a lacuna da frase a seguir. Tocando-se o dedo na esfera, verifica-se que as lâminas se fecham, porque o eletroscópio _______. a) perde elétrons b) ganha elétrons @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 9 de 19 c) ganha prótons d) perde prótons 21. (G1 - cftmg) Um corpo A fica eletrizado positivamente quando atritado em um corpo B e, em seguida, são colocados em suportes isolantes. Quando as barras metálicas C e D tocam, respectivamente, A e B, ocorre transferência de a) elétrons de C para A e de B para D. b) prótons de A para C e de D para B. c) elétrons de C para A e prótons de D para B. d) prótons de A para C e elétrons de B para D. 22. (Uftm) A indução eletrostática consiste no fenômeno da separação de cargas em um corpo condutor (induzido), devido à proximidade de outro corpo eletrizado (indutor). Preparando-se para uma prova de física, um estudante anota em seu resumo os passos a serem seguidos para eletrizar um corpo neutro por indução, e a conclusão a respeito da carga adquirida por ele. Passos a serem seguidos: I. Aproximar o indutor do induzido, sem tocá-lo. II. Conectar o induzido à Terra. III. Afastar o indutor. IV. Desconectar o induzido da Terra. Conclusão: No final do processo, o induzido terá adquirido cargas de sinais iguais às do indutor. Ao mostrar o resumo para seu professor, ouviu dele que, para ficar correto, ele deverá a) inverter o passo III com IV, e que sua conclusão está correta. b) inverter o passo III com IV, e que sua conclusão está errada. c) inverter o passo I com II, e que sua conclusão está errada. d) inverter o passo I com II, e que sua conclusão está correta. e) inverter o passo II com III, e que sua conclusão está errada. 23. (Fuvest) Dois balões negativamente carregados são utilizados para induzir cargas em latas metálicas, alinhadas e em contato, que, inicialmente, estavam eletricamente neutras. Conforme mostrado na figura, os balões estão próximos, mas jamais chegam a tocar as latas. Nessa configuração, as latas 1, 2 e 3 terão, respectivamente, carga total: Note e adote: O contato entre dois objetos metálicos permite a passagem de cargas elétricas entre um e outro. Suponha que o ar no entorno seja um isolante perfeito. a) 1: zero; 2: negativa; 3: zero. @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 10 de 19 b) 1: positiva; 2: zero; 3: positiva. c) 1: zero; 2: positiva; 3: zero. d) 1: positiva; 2: negativa; 3: positiva. e) 1: zero; 2: zero; 3: zero. 24. (Fuvest) Um objeto metálico, X, eletricamente isolado, tem carga negativa 125,0 10 C.− Um segundo objeto metálico, Y, neutro, mantido em contato com a Terra, é aproximado do primeiro e ocorre uma faísca entre ambos, sem que eles se toquem. A duração da faísca é 0,5 s e sua intensidade é 1110 A.− No final desse processo, as cargas elétricas totais dos objetos X e Y são, respectivamente, a) zero e zero. b) zero e 125,0 10 C.−− c) 122,5 10 C−− e 122,5 10 C.−− d) 122,5 10 C−− e 122,5 10 C.−+ e) 125,0 10 C−+ e zero. 25. (G1 - utfpr) Quando atritamos uma régua de plástico com um pedaço de lã: I. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada com cargas elétricas e o pedaço de lã continue neutro eletricamente, pois o papel da lã é de atritar a régua. II. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada com cargas elétricas e o pedaço de lã fique carregado com cargas elétricas contrárias às da régua, pois há transferência de cargas de um material para o outro. III. Fazemos com que a régua de plástico fique carregada eletricamente com o mesmo tipo de cargas da lã, pois a transferência de cargas se dá de um objeto carregado para o outro. IV. A régua de plástico e a lã ficam eletricamente neutros, pois o processo de eletrização por atrito é o processo de indução de cargas. Está(ão) correta(s): a) I. b) II. c) III. d) IV. e) I e IV. 26. (G1 - ifsc) Eletrizar um corpo significa deixá-lo com uma diferença entre o número de cargas positivas e negativas. Um corpo carregado positivamente significa que tem mais cargas positivas do que negativas. Um corpo carregado negativamente tem mais cargas negativas do que positivas. É CORRETO afirmar que os três processos de eletrização são: a) condução, radiação e convecção. b) atrito, contato e condução. c) indução, condução e radiação. d) atrito, contato e indução. e) evaporação, ebulição e calefação. 27. (Ufpe) Duas esferas metálicas iguais, A e B, estão carregadas com cargas AQ 76 Cμ= + e @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 11 de 19 BQ 98 C,μ= + 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 C.μ 28. (Ufrgs) Um aluno recebe um bastão de vidro e um pedaço de seda para realizar uma demonstração de eletrização por atrito. Após esfregar a seda no bastão, o aluno constata que a parte atritada do bastão ficou carregada positivamente. Nesse caso, durante o processo de atrito, cargas elétricas a) positivas foram transferidas da seda para o bastão. b) negativas foram transferidas do bastão para a seda. c) negativas foram repelidas para a outra extremidade do bastão. d) negativas foram destruídas no bastão pelo calor gerado pelo atrito. e) positivas foram criadas no bastão pelo calor gerado pelo atrito. 29. (G1 - cps) Um condutor eletrizado positivamente está isolado. Ao ser ligado à Terra, por meio de um fio condutor, ele se descarrega em virtude da subida da seguinte partícula proveniente dessa ligação. a) prótons. b) nêutrons. c) quarks. d) neutrinos. e) elétrons. 30. (Uerj) Três pequenas esferas metálicas, E1, E2 e E3, eletricamente carregadas e isoladas, estão alinhadas, em posições fixas, sendo E2 equidistante de E1 e E3. Seus raios possuem o mesmo valor, que é muito menor que as distâncias entre elas, como mostra a figura: 1 2 3E E E • • • As cargas elétricas das esferas têm, respectivamente, os seguintes valores: 1 2 3 • Q 20 C • Q 4 C • Q 1 C μ μ μ = = − = @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 12 de 19 Admita que, em um determinado instante, E1 e E2 são conectadas por um fio metálico; após alguns segundos, a conexão é desfeita. Nessa nova configuração, determine as cargas elétricas de E1 e E2 e apresente um esquema com a direção e o sentido da força resultante sobre E3. @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 13 de 19 Gabarito: Resposta da questão 1: [B] O vidro precede a sede na série triboelétrica. Portanto, ele é mais eletropositivo (perde elétrons, ficando eletrizado positivamente) que a seda, que é mais eletronegativa (recebe elétrons ficando eletrizada negativamente). Resposta da questão 2: [A] Dados: A B CQ 20 C; Q 0; Q 50 C.μ μ= − = = Como as esferas são condutoras e idênticas, após cada contato cada uma armazena metade da carga total. A B B1 B1 C B1 B2 B2 Q Q 20 0 1º Contato : A B Q Q 10 C. 2 2 Q Q 10 50 40 2º Contato : B C Q Q 20 C. 2 2 2 μ μ + − + = = = − + − + = = = = Resposta da questão 3: [A] Se dois corpos de materiais diferentes, inicialmente neutros, são atritados, um passará elétrons para o outro, ficando um eletrizado positivamente e o outro, negativamente. Resposta da questão 4: [D] A figura mostra a nuvem carregada positivamente,atraindo elétrons, que sobem do para-raios para a nuvem. Resposta da questão 5: [A] Dado que a carga resultante em cada esfera idêntica é resultado da média aritmética das cargas iniciais, temos que a carga da esfera C será: Após o contato com a esfera A : C1 Q 3Q Q Q 2 − + = = Após o contato com a esfera B : C2 Q 0 Q Q 2 2 + = = Após o contato com a esfera D: @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 14 de 19 C3 Q 0 Q2Q 2 4 + = = Portanto, a carga final da esfera C será Q . 4 Resposta da questão 6: [E] Na eletrização por atrito ocorre transferência de elétrons de um corpo para o outro, ficando ambos eletrizados com cargas de sinais opostos. Resposta da questão 7: [C] Sabendo que Q n e,= substituindo os dados fornecidos no enunciado, temos que: ( ) ( )6 19 6 19 13 12 3,2 10 n 1,6 10 3,2 10 n 1,6 10 n 2 10 e ou n 20 10 e − − − − − − = = = = Como o objetivo é uma carga negativa, podemos concluir que devem ser acrescentados 20 trilhões de elétrons ao objeto. Resposta da questão 8: [B] Se o corpo estava eletricamente neutro e ficou eletrizado negativamente, ele ganhou elétrons. 16 3 19 Q 8 10 Q ne n n 5 10 elétrons. e 1,6 10 − − = = = = Resposta da questão 9: [C] Os grãos sofrem eletrização por atrito e, assim, ficam eletrizados com cargas opostas em relação à correia transportadora. Resposta da questão 10: [C] Quando o pente é atritado com o papel toalha, ele fica eletrizado, criando nas suas proximidades um campo elétrico. Ao aproximá-lo dos pedaços de papel, ocorre o fenômeno da indução e esses pedaços de papel recebem do campo elétrico uma força elétrica. @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 15 de 19 Resposta da questão 11: [E] A B A C B C Q 0 Q A com B: Q Q ; 2 2 Q 0 Q2A com C: Q Q ; 2 4 Q Q 3Q 3 Q2 4 4B com C: Q Q . 2 2 8 + = = = + = = = + = = = = A tabela abaixo mostra o resultado final. Contatos A B C Início Q 0 0 A com B Q/2 Q/2 0 A com C Q/4 Q/2 Q/4 B com C Q/4 3Q/8 3Q/8 Resposta da questão 12: [A] Quando a carga é afastada antes de se romper o contato com o fio terra, a esfera condutora permanece com carga neutra, mas, por outro lado, se a carga é mantida próxima à esfera enquanto é rompido o contato de aterramento, a esfera fica eletrizada positivamente por indução, isto é, a carga negativa repulsa as cargas de mesmo sinal para o fio terra, que ao ser rompido, deixa eletrizada a esfera com carga contrária ao indutor (positiva). Resposta da questão 13: [D] [I] Incorreta. Um corpo neutro tem cargas positivas e negativas em quantidades iguais. [II] Correta. Entendamos sistema isolado como sistema eletricamente isolado. [III] Correta. Há subpartículas com cargas menores que a carga elementar, mas essas partículas não são encontradas isoladas na natureza. [IV] Incorreta. Quando dois corpos isolantes são atritados, um fica eletrizado positivamente e o outro negativamente, dependendo da natureza dos materiais. Resposta da questão 14: [D] Quando o gato se esfrega na calça, ocorre o processo de eletrização por atrito, havendo movimento de elétrons entre ambos. Resposta da questão 15: [C] [I] Quando um corpo eletrizado aproxima-se de um outro que está neutro, este sofre @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 16 de 19 polarização de cargas, havendo entre eles força de atração. Portanto a esfera X é atraída pela esfera Y. Afigura ilustra a situação. [II] Quando se liga a esfera Y a terra, elétrons são atraídos pela esfera X e sobem pelo fio terra, deixando a esfera Y negativamente carregada, como indicado na figura. Resposta da questão 16: [B] 1) toca C em B : ' ' ' ' C B C B 6Q 4Q Q Q Q Q Q. 2 − + = = = = − 2) toca C em A : " ' '' ' C A C A Q Q Q Q Q Q 0. 2 − + = = = = 3) toca A em B : " '' '' ''A B A B 0 Q Q Q Q Q Q . 2 2 − = = = = − Portanto, as cargas finais e a soma das cargas são: ( ) A B C D soma Q Q Q 2 Q 0 Q 7Q Q Q Q 7Q 8Q. 2 2 − = = = = − − − = + + − = − Resposta da questão 17: [A] Para que um corpo seja eletrizado, por qualquer processo, ele deve ganhar ou perder elétrons, havendo, então, um desequilíbrio entre o número de prótons (cargas positivas) e o número de elétrons (cargas negativas). Resposta da questão 18: @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 17 de 19 [B] Quando ocorre repulsão, os corpos estão eletrizados com cargas de mesmo sinal, portanto, se o balão B possui excesso de cargas negativas, o balão A só pode, também, ter excesso de cargas negativas; quando ocorre atração, os corpos possuem cargas de sinais opostos ou um deles está neutro. Então, o objeto metálico pode ter excesso de cargas positivas ou estar eletricamente neutro. Resposta da questão 19: [B] A bexiga é de material isolante. O excesso de cargas fica retido na região atritada. Esse excesso de cargas induz cargas de sinais opostos na superfície da parede, acarretando a atração. Resposta da questão 20: [B] Ao tocar a esfera, o dedo funcionará como uma ligação à terra e devido a isto, elétrons serão transferidos da terra para a esfera, na tentativa de neutralizá-la eletricamente. Desta forma, a esfera ganha elétrons. Vale salientar que prótons não se movimentam! Resposta da questão 21: [A] Durante a eletrização por atrito, os corpos adquirem cargas de mesmo módulo e de sinais opostos. Portanto, se o corpo A fica eletrizado positivamente, o corpo B fica eletrizado negativamente. Como não foram dados os estados elétricos iniciais das barras metálicas, C e D, a questão fica sem resposta. Supondo que as barras metálicas estejam, inicialmente, eletricamente neutras, passarão elétrons de C para A e de B para D. Resposta da questão 22: [B] Os passos III e IV devem ser invertidos e, na eletrização por indução, os corpos adquirem cargas de sinais opostos. Quando o indutor é positivo, ele atrai elétrons da terra para o induzido (o induzido fica com carga negativa); e quando ele é negativo, repele elétrons do induzido para a terra (o induzido fica com carga positiva). Resposta da questão 23: [D] Devido à indução eletrostática, as latas 1 e 3 ficam eletrizadas com cargas positivas (pois estão próximas aos balões carregados negativamente), ficando a lata 2 eletrizada com carga negativa. Resposta da questão 24: [A] @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 18 de 19 A faísca é formada pelo movimento de elétrons do objeto X para o objeto Y. O módulo da carga transportada é: 11 12| Q | i t 10 0,5 | Q | 5 10 C. Δ − −= = = Esse resultado mostra que toda a carga do objeto X foi transferida para o objeto Y. Porém o objeto Y está ligado à Terra, que absorve esses elétrons, sendo eles escoados através do fio, descarregando esse objeto Y. Assim ambas as cargas finais são nulas: X YQ 0 e Q 0.= = Resposta da questão 25: [B] Quando são atritados dois corpos isolantes, eles adquirem cargas de mesmo módulo e de sinais opostos. Portanto, somente a afirmativa II está correta. Resposta da questão 26: [D] Os três processos de eletrização são: atrito, contato e indução. Há ainda um quarto processo, que é por radiação (efeito fotoelétrico), que consiste em incidir onda eletromagnética de alta frequência, ultravioleta, por exemplo, sobre uma placa metálica. Os elétrons do metal absorvem energia da radiação, sendo ejetados da placa, eletrizando-a positivamente. Resposta da questão 27: Como a esfera A foi conectada coma terra ela se descarregou. Ao ter contato com a esfera B a carga desta esfera irá distribuir-se igualmente pelas duas. ( ) ( ) ( )B A Bfinal final Q inicial 98 Q Q 49 C. 2 2 μ= = = = Resposta da questão 28: [B] Na eletrização por atrito, há passagem de cargas negativas (elétrons) de um corpo para outro. Se o bastão ficou carregado positivamente, ele perdeu elétrons para a seda, ou seja, cargas negativas foram transferidas do bastão para a seda. Resposta da questão 29: [E] Como o condutor está eletrizado positivamente, para neutralizá-lo eletricamente, sobem elétrons da Terra para ele. @matematicacomarua LISTA DE EXERCÍCIOS – ELETRIZAÇÃO – PROFESSOR ARUÃ DIAS Página 19 de 19 Resposta da questão 30: Conectando as esferas por fios condutores, haverá um rearranjo das cargas. Considerando as esferas idênticas, a carga final de cada uma após a conexão é dada por: A BQ Q 20 ( 4)Q' 2 2 + + − = = Q' 8 Cμ = Como a carga final de todas as esferas é positiva, a força entre elas será repulsiva. Assim sendo, após a desconexão dos cabos condutores, a força resultante sobre a partícula 3 pode ser representada pela ilustração abaixo:
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