ATIVIDADE 2 - FÍSICA - ONDAS, ELETRICIDADE E MAGNETISMO

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ATIVIDADE 4 - FÍSICA - ONDAS, ELETRICIDADE E MAGNETISMO
1 - Para entendermos a origem da carga elétrica de um corpo, é necessário entendermos um pouco sobre a estrutura atômica da matéria. Os prótons e os nêutrons se localizam no núcleo do átomo, que é um caroço central com diâmetro da ordem de . Os elétrons orbitam em torno do núcleo.
 
ROQUE, A. Aula 1. Carga elétrica e Lei de Coulomb. Disponível em: http://sisne.org/Disciplinas/Grad/FisicaBasica2IBM/aula1.pdf. Acesso em: 5 dez. 2019.
 
Com base no exposto, se colocarmos duas esferas carregadas, porém afastadas cerca de , elas irão se atrair com uma força de . Assim, se uma delas tiver o dobro de carga da segunda, qual é a carga das duas esferas?
(Considere ). 
2 - Os experimentos realizados até o século 17 concluíram que outros materiais, como o vidro e peles de animais, também apresentavam essa propriedade. Nessa época, o físico francês C. F. du Fay observou que dois objetos, após serem atritados, podiam se repelir ao invés de se atrair.
 
LABORATÓRIO de Eletricidade e Magnetismo. Introdução à Eletrostática. Disponível em: http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-IntroducaoEletrostatica.pdf. Acesso em: 5 dez. 2019.
 
Suponha que três cargas, após serem atritadas com outras, passam a ficar eletrizadas com cargas distintas: ,,. Ao saber que elas estão situadas ao longo do eixo  nas respectivas posições ,  e , qual será a força eletrostática total agindo sobre a carga ?
3 - A força tem natureza vetorial e, como tal, deve ser assim expressa. Além disso, devemos buscar uma expressão de caráter vetorial que descreva os fenômenos de atração ou repulsão entre as cargas. A presença de cargas puntiformes  e , separadas por uma distância , gera uma força de repulsão eletrostática de módulo . Todavia, se os valores das cargas mudarem para  e , a distância muda para .
 
FÍSICA Geral e Experimental III. A Lei de Coulomb. Disponível em: http://www.fotoacustica.fis.ufba.br/daniele/FIS3/Coulomb.pdf. Acesso em: 5 dez. 2019.
 
A partir do exposto, é correto afirmar que o valor da nova força será:
4 - Em algumas situações, tomamos um choque quando tocamos em um objeto metálico. O que ocorre, nesse caso, é que o objeto estava carregado e parte de sua carga passa para o nosso corpo ou o usa como meio de migrar para a terra. A carga que os objetos podem acumular é popularmente denominada “eletricidade estática”. Suponha que uma força elétrica atuando entre dois corpos  e , separados por uma distância , são repulsivas e valem . Após retirarmos metade da carga do corpo , teremos uma nova ordenação do sistema.
 
LABORATÓRIO de Eletricidade e Magnetismo. Introdução à Eletrostática. Disponível em: http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-IntroducaoEletrostatica.pdf. Acesso em: 5 dez. 2019.
 
Diante do exposto, assinale a alternativa que apresenta corretamente a nova separação entre os corpos para que a força entre eles permaneça igual a 
5 - Leia o excerto a seguir:
 
“Ernesto atritou um canudo de refresco com um pedaço de papel higiênico. Depois, colocou o canudo contra uma parede, enquanto Roberto observava. - Olha como ele fica grudado! - É a força eletrostática. As cargas do canudo fazem aparecer, na parede, cargas contrárias. É o fenômeno da indução - diz Roberto. - Ainda não estou entendendo. Roberto faz um desenho enquanto fala: - As cargas negativas do canudo empurram as cargas negativas da parede. Então, na parede, perto do canudo, vão ficar cargas positivas. Essas cargas positivas da parede atraem as cargas negativas do canudo. Então, o canudo é atraído pela parede e fica grudado nela”.
 
AULA 37. Atração Fatal. Disponível em: http://aulasdefisica.com/download/fisicamedio/37-Atracao-fatal.pdf. Acesso em: 5 dez. 2019.
 
Suponha a existência de duas cargas, em forma de esferas metálicas, eletricamente carregadas com cargas  e , ambas separadas por uma distância , de forma que se se atraem eletrostaticamente. Se forem colocadas em contato e, logo em seguida, afastadas para uma nova distância , qual é a alternativa que apresenta corretamente a razão entre a intensidade das forças na interação, em especial nas situações inicial e final?
6 - Quando uma carga é colocada próxima de um condutor (sem tocá-lo), induz-se uma distribuição de cargas nele. Por exemplo, se a carga é um bastão com carga positiva, a parte do condutor mais próximo do bastão ficará com carga negativa, enquanto a parte mais distante ficará positivamente carregada (de modo que o condutor como um todo continue neutro).
 
LABORATÓRIO de Eletricidade e Magnetismo. Introdução à Eletrostática. Disponível em: http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-IntroducaoEletrostatica.pdf. Acesso em: 5 dez. 2019.
 
Três objetos de cargas elétricas iguais foram colocados em uma superfície regular, como mostra a figura a seguir. O objeto  exerce sobre  uma força de igual a :
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
 
Considerando o exposto, assinale a alternativa que apresenta corretamente a força elétrica resultante dos efeitos de  e  sobre 
7 - Duas cargas elétricas puntiformes  e estão colocadas a uma distância  e a força de interação eletrostática entre elas tem intensidade . Logo, se for substituída a carga  por outra igual a , aumenta-se a distância entre elas para . Diante do exposto, qual é a intensidade na nova força de interação eletrostática entre elas?
8 - A partir da Lei de Coulomb, a força entre duas partículas eletricamente carregadas é diretamente proporcional ao módulo de suas cargas e é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. Assim, três objetos puntiformes, com cargas elétricas iguais, estão dispostos, como se verifica na figura a seguir, sendo que o módulo da força elétrica exercida por  sobre  é de :
 
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Referente ao exposto, qual é o módulo da força elétrica exercida por  sobre ?
9 - Uma importante propriedade da força elétrica é que ela se apresenta como uma grandeza vetorial, isto é, pode ser escrita por meio dos vetores. Desse modo, os vetores são retas orientadas que apresentam módulo, direção e sentido. Portanto, nos casos em que dois ou mais vetores de força elétrica não forem paralelos ou opostos, é necessário que se apliquem sobre eles as regras da soma vetorial, a fim de calcularmos a força elétrica resultante sobre um corpo ou partícula. Os objetos  e, presentes na figura a seguir, estão situados no vácuo e têm cargas elétricas, respectivamente, iguais a  e . Uma carga  é colocada a uma igual distância de e de :
 
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Considere a constante eletrostática do vácuo igual a . Dessa forma, a carga  sofre a ação de uma força resultante de intensidade, em newtons, igual a:
10 - Considere dois pequenos dipolos elétricos, em que o primeiro está alocado no eixo , com seu centro na origem , sendo formado por partículas de cargas  e . Já o segundo está alocado no eixo  e é formado por partículas de cargas  e  (conforme a figura a seguir). Ademais, considere que  seja a força eletrostática exercida pelo dipolo 1 sobre o dipolo 2.
 
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
De acordo com o exposto, assinale a alternativa correta.