AP2 FÍSICA III

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2,5 / 2,5 ptsPergunta 1
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“Tudo aquilo que podemos tocar e sentir é feito de átomos. Mas o buraco do coelho, que é a estrutura da
matéria, nos leva a níveis mais profundos. Bem mais profundos. No núcleo dos átomos, temos um
amontoado de prótons e nêutrons que, por sua vez, nada mais são do que um amontoado de quarks e
glúons. Talvez estes, sim, estejam no fundo do buraco: fazem parte de um grupo de partículas que os
físicos chamam de fundamentais, ou elementares. Atualmente, a ciência as considera os menores
componentes das coisas. Ou seja, até agora, ninguém conseguiu achar nada menor do que isso.”
(OLIVEIRA, 2017)
 
A matéria trata das partículas fundamentais que constituem um átomo. Considerando o núcleo de um átomo
de determinado material, determine o módulo da força de repulsão eletrostática entre dois prótons desse
núcleo atômico quando separados por uma distância de 4,0.10 m.
 
-15
 12 N.
 2 N.
 14 N.Correto!Correto!
 8 N.
 10 N.
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2,5 / 2,5 ptsPergunta 2
A figura apresenta duas esferas de mesma massa m e mesma carga elétrica q. As esferas estão em
equilíbrio, presas a dois fios isolantes de comprimento L = 5,0.10 m. Sabe-se que a distância entre os
centros das esferas, na posição de equilíbrio, é D = 8,0.10 m, e que a massa das esferas vale 27.10 kg.
Considerando g = 10 m/s , determine, aproximadamente, o valor da carga elétrica q de cada esfera para a
configuração apresentada.
-2
-2 -2
2
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 5,0.10 C.-6
 1,6.10 C.Correto!Correto! -6
 0,8.10 C.-6
 2,0.10 C.-8
 3,2.10 C.-7
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2,5 / 2,5 ptsPergunta 3
As cargas puntiformes q e q estão fixas e separadas por uma distância de 3 metros. A carga q vale 8.10
 C e a carga q vale 2.10 C. Sabendo que a constante eletrostática vale 8,99.10 N.m /C , determine o
módulo do campo elétrico resultante no ponto P.
1 2 1
–
6
2
–6 9 2 2
 4,8.10 N/C6
 1,8.10 N/C6
 4,0.10 N/C6
 zeroCorreto!Correto!
 3,6.10 N/C6
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O módulo do campo elétrico resultante no ponto P é dado pela subtração de E por E :
 
 
Substituindo os valores, temos que o módulo de E é igual ao módulo de E . Assim, o campo
resultante é zero.
1 2
1 2
2,5 / 2,5 ptsPergunta 4
Abaixo são apresentadas afirmações a respeito do potencial elétrico.
I – O potencial elétrico é uma grandeza vetorial;
II – Potencial elétrico e energia potencial elétrica são a mesma grandeza;
III – O potencial elétrico é a energia potencial por unidade de carga.
É verdadeiro o que se afirma em:
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 II e III
 I e III
 IIICorreto!Correto!
 I
 II
I – ERRADA: O potencial elétrico é uma grandeza escalar;
II – ERRADA: Potencial elétrico é diferente de energia potencial elétrica, apesar das duas grandezas
estarem relacionadas;
III – VERDADEIRA: O potencial elétrico é a energia potencial por unidade de carga.
2,5 / 2,5 ptsPergunta 5
Em relação as propriedades eletrostáticas, marque a opção correta:
 O campo elétrico no exterior de um condutor em equilíbrio eletrostático é sempre nulo. 
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O fluxo elétrico através de uma superfície gaussiana é proporcional ao número de linhas de campo elétrico que
atravessam a superfície.
Correto!Correto!
 
Nos condutores em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico interno é sempre constante, enquanto seu potencial
elétrico interno é nulo.
 
O potencial elétrico pode ser definido como a razão entre a energia potencial elétrica e a unidade de carga, sendo
uma grandeza física vetorial.
 A força de interação entre duas cargas elétricas é inversamente proporcional ao produto entre as cargas. 
O conceito de linhas de campo ou de força o qual foi introduzido de forma que o número de linhas
que atravessam a unidade de área, de uma seção perpendicular à direção das mesmas, é
proporcional ao módulo de E. Assim sendo, nas regiões em que as linhas de força são mais
próximas temos que o campo E é grande, e nas regiões em que elas são afastadas E é pequeno. 
2,5 / 2,5 ptsPergunta 6
Ao finalizar o conteúdo de processos de eletrização, o professor de física pede que seus alunos resolvam o
seguinte problema: há duas esferas condutoras iguais, esfera 1 e esfera 2, que estão inicialmente
separadas por uma distância x muito maior que o raio das esferas. A esfera 1 é eletricamente neutra,
enquanto a esfera 2 tem carga positiva +Q. Não há carga induzida na esfera 1, pois as esferas estão muito
afastadas entre si. Em determinado momento, as esferas são ligadas por um fio condutor fino.
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Determine a força eletrostática entre as esferas, após o contato e após a remoção do fio. 
 
 
 
 
 
Correto!Correto!
 
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Durante o contato, a esfera 1 neutra perde elétrons que são atraídos pela esfera 2 carregada
positivamente, ficando positivamente carregada. O cálculo da carga final das duas esferas é dado
por:
 
 
 
Após a remoção do fio, as esferas ficam positivamente carregadas com carga Q/2.
Agora, basta substituir na lei de Coulomb para determinação da força eletrostática entre as esferas:
 
 
2,5 / 2,5 ptsPergunta 7
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O fluxo elétrico através de uma superfície gaussiana é proporcional ao número de linhas de campo elétrico
que atravessam a superfície.
No cenárioreal, uma mesa possui as seguintes dimensões: 500 cm de largura e 300 cm de comprimento e
encontra-se inserida em um campo elétrico de módulo 30 N/C. Sabendo que as linhas de campo faz 60°
com a normal. Diante disso, o fluxo do campo elétrico em módulo é, em N.m²/C :
 
 225 Correto!Correto!
 275 
 0 
 150 
 389 
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Sabemos que o fluxo elétrico é expresso em função dos parâmetros de campo elétrico e da área:
 Assim:
 = 30 x 5 x 3 x cos(60) = 225
 
2,5 / 2,5 ptsPergunta 8
Eletrização se refere ao processo de acrescentar ou retirar a um corpo neutro elétrons para que este fique
eletrizado, ou seja, fique com excesso de prótons, caso elétrons sejam retirados, ou com excesso de
elétrons, caso elétrons sejam acrescentados a ele. Esses processos podem ser realizados com contato
físico entre diferentes corpos, como os processos de Atrito e Contato, ou podem ser realizados por
redistribuição de carga com a aproximação entre corpos – nesse caso temos o processo de Indução.
No processo de eletrização por contato entre um condutor A, neutro, e um condutor B, eletrizado
positivamente, haverá transferência de:
 Elétrons do condutor B para o condutor A.
 Prótons do condutor A para o condutor B.
 Prótons do condutor B para o condutor A.
 Elétrons do condutor A para o condutor B.Correto!Correto!
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 Prótons e elétrons do condutor A para o condutor B.
Durante os processos de eletrização, são os elétrons que são retirados ou acrescentados, não os
prótons. Portanto, para que um corpo fique eletrizado, elétrons serão retirados dele, deixando-o
eletrizado positivamente pelo excesso de prótons ou elétrons serão acrescentados a ele, deixando-o
eletrizado negativamente pelo excesso de elétrons.
2,5 / 2,5 ptsPergunta 9
As superfícies gaussianas são construções fechadas e imaginárias, ou seja, não há nenhuma superfície de
corpo material na posição. Sabe-se que uma carga pontual de 2.10 C está no centro de uma superfície
gaussiana esférica de raio 30 cm. Determine o fluxo elétrico através da superfície gaussiana.
 
- 6
 2,3.10 N.m /CCorreto!Correto! 5 2
 3,8.10 N.m /C5 2
 1,0.10 N.m /C5 2
 8,0.10 N.m /C6 2
 4,5.10 N.m /C6 2
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Sabendo que:
 
O fluxo pode ser calculado pela razão entre a carga envolvida pela superfície gaussiana e a
constante .
Lembrando que: 
0
2,5 / 2,5 ptsPergunta 10
A relação entre campo elétrico e potencial elétrico é determinada pelas expressões
 . Assim, é possível determinar o campo elétrico a partir das
informações de potencial elétrico. A partir das expressões apresentadas e de seus conhecimentos sobre o
assunto, e tendo o potencial no plano xyz definido por , determine o vetor campo elétrico
no ponto (4m; 2m; -1m). Sabe-se que o potencial é dado em volts e x, y e z em metros.
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Correto!Correto!
 
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Determinando E , E e E .
 
Assim, o campo elétrico em coordenadas cartesianas é dado por:
x y z
Pontuação do teste: 25 de 25