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fgftgftrtedffd dfd 3° Médio GABARITO Atenção! É importante a escrita legível. Não serão aceitas rasuras. Revise sua avaliação antes de entregá-la Questão 1) 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) a carga final da esfera C, admitindo que as três esferas são colocadas simultaneamente em contato e a seguir afastadas; Solução: Como as três esferas são colocadas simultaneamente em contato temos: 33 )( 3 )( QQQQQQQ Q CBAC = −++ = ++ = b) o módulo da força elétrica entre as esferas A e C, sabendo que primeiramente essas duas esferas são encostadas, como mostra a figura I, e, em seguida, elas são afastadas por uma distância D, conforme a figura II. Solução: Colocando a esfera A e C em contato, verificamos que a carga final tanto da esfera A quanto de B será zero, ou seja QA = QC = 0. Como , 2d QQK F CAoAC = , verificamos que não existe força entre as esferas (FAC = 0). Questão 2) Duas esferas iguais, carregadas com cargas 16 mC e -4 mC são colocadas em contato uma com a outra e, depois, separadas pela distância de 3 cm. Determine a intensidade da força de repulsão, em newtons, entre elas. (Ko=9.10 9 N.m2/C2) Solução: A carga das esferas após o contato será: C CCQQ Q BA µ µµ 6 2 )416( 2 )( = − = + = Dados: d = 3cm = 3.10-2m N d QQK F o 360 )10.3( 10.6.10.6.10.9 22 669 2 21 === − −− Q1 = Q2 = Cµ6 = 6.10 -6C Questão 3) Duas cargas puntiformes q 1 = +2 mC e q 2 = -6 mC estão fixas e separadas por uma distância de 600 mm no vácuo. Uma terceira carga q 3 = 3 mC é colocada no ponto médio do segmento que une as cargas. Qual é o módulo da força elétrica que atua sobre a carga q3? Dados: constante eletrostática do vácuo K=9.109 N.m2/C2. Solução: d = 600mm = 6.10-1m N d qqK F o 6,0 )10.3( 10.3.10.2.10.9 21 669 2 31 13 === − −− q1 =+ Cµ2 = 2.10 -6C N d qqK F o 8,1 )10.3( 10.3.10.6.10.9 21 669 2 32 23 === − −− q2 = - Cµ6 = 6.10 -6C A força resultante em q3 é a resultante das forças: q3 =+ Cµ3 = 3.10 -6C NFFFR 4,28,16,02313 =+=+= Questão 4) Um corpo adquire uma carga elétrica igual a -3,2 . 10 -3 C. Qual a ordem de grandeza do número de elétrons do corpo? Solução: Q = n.e n = 16 19 3 10.2 10.6,1 10.2,3 == − − e Q Como 2<3,16 a ordem de grandeza de n é igual a 1016. Questão 5) Considerando-se a distribuição de cargas da figura a seguir, podemos afirmar que: (considere todas as cargas positivas) a) a carga q se move sobre a reta 1. b) a carga q se move sobre a reta 2. c) a carga q se move sobre a reta 3. d) a carga q se move sobre a reta 4 ö e) a carga q não se move. Questão 6) Duas cargas pontuais estão separadas por uma distância de 6 cm. A força de atração entre elas vale 20 N. Encontre a força de atração quando a separação entre as cargas for de 12 cm. Solução: Como a distância entre elas dobrou( de 6cm para 12cm), o novo valor da força será dado por: N F d qqK d qqK FN d qqK F ooo 5 4 20 44)2( '20 2 21 2 21 2 21 =====→== Questão 7) Três objetos puntiformes, A, B e C, carregados com cargas elétricas iguais, estão localizadas como mostra a figura. A intensidade da força elétrica exercida por A sobre B é 16.10-6 N. Qual a intensidade da força elétrica exercida por B sobre C? Solução: A distância entre as cargas B e C é o dobro da distância entre A e B, como as cargas são iguais, temos: N F F ABBC 6 6 10.4 4 10.16 4 − − === Questão 8) Duas pequenas esferas carregadas repelem-se mutuamente com uma força de 1N quando separadas por 40cm. Qual o valor em Newtons da força elétrica repulsiva se elas forem deslocadas e posicionadas à distância de 10cm uma da outra? Solução:Como a nova separação entre as cargas é 1/4 da inicial, a nova força entre as cargas será 16 vezes mais intensa, ou seja NFF 161.1616' === ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Lembrete: • Sempre que separação entre as cargas aumentar, a força eletrostática diminui com o quadrado da separação entre elas. • Sempre que separação entre as cargas diminuir, a força eletrostática aumenta com o quadrado da separação entre elas. Slide 1 Slide 2