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FR EN TE 2 AULAS 15 e 16 Campo elétrico em condutores e campo elétrico uniforme 539 5 UFU 2015 A Gaiola de Faraday nada mais é do que uma blindagem eletrostática, ou seja, uma superfície condutora que envolve e delimita uma região do espaço. A respeito desse fenômeno, considere as seguintes afirmativas. I. Se o comprimento de onda de uma radiação incidente na gaiola for muito menor do que as aberturas da malha metálica, ela não conseguirá o efeito de blindagem. II. Se o formato da gaiola for perfeitamente esférico, o campo elétrico terá o seu valor máximo no ponto central da gaiola. III. Um celular totalmente envolto em um pedaço de papel alumínio não receberá chamadas, uma vez que está blin- dado das ondas eletromagnéticas que o atingem. IV. As cargas elétricas em uma Gaiola de Faraday se acumulam em sua superfície interna. Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativas corretas. A I e II. B I e III. c II e III. D III e IV. 6 UPF 2015 Uma lâmina muito fina e minúscula de cobre, contendo uma carga elétrica q, flutua em equilíbrio numa região do espaço onde existe um campo elétrico uniforme de 20 kN/C, cuja direção é vertical e cujo sentido se dá de cima para baixo. Considerando que a carga do elétron seja de 1,6 × 10–19 C e a aceleração gravitacional seja de 10 m/s2 e sabendo que a massa da lâmina é de 3,2 mg, é possível afirmar que o número de elétrons em excesso na lâmina é: A 2,0 × 1012 B 3,0 × 1011 c 3,0 × 1012 D 1,0 × 1013 E 1,0 × 1010 Física • Livro 1 • Frente 2 • Capítulo 2 I. Leia as páginas de 168 a 173. II. Faça os exercícios 2 e 3 da seção “Revisando”. III. Faça os exercícios propostos de 8 a 13, 17, 18, 20 e 22. Guia de estudos MED_2021_L1_FIS_F2.INDD / 24-09-2020 (20:40) / GISELE.BAPTISTA / PROVA FINAL MED_2021_L1_FIS_F2.INDD / 24-09-2020 (20:40) / GISELE.BAPTISTA / PROVA FINAL FísIcA AULAS 17 e 18 Trabalho da força elétrica e energia potencial elétrica540 FRENTE 2 Definição de trabalho y O conceito de potencial é intimamente ligado ao conceito de força conservativa, pois, se a força for conservativa, pode-se associar a cada ponto do cam- po uma grandeza escalar, denominada potencial, de tal maneira que o trabalho dependa somente do po- tencial inicial e final. y O trabalho entre 2 pontos do campo pode ser escrito como: τAB = q(VA – VB) = qUAB A B E Fig. 20 Trabalho entre os pontos A e B. Na equação, V é o potencial elétrico e UAB é a diferença de potencial elétrico entre A e B. Da análise dimensional da equação anterior, tem-se que a unidade de potencial elétrico é J/C, que, no Sistema Internacional, recebe o nome de Volt (V). Energia Energia é a capacidade de realizar trabalho. y Os sistemas físicos espontaneamente diminuem a sua energia potencial. y Para a força elétrica: τAB = q(VA – VB) = EPA – EPB = –∆EP y O teorema da energia cinética: τres B A CAB ABmv m v E= − = 1 2 1 2 2 2 ∆ y O trabalho realizado pela força resultante entre dois pontos é igual à variação da energia cinética que ela produz entre estes dois pontos. y A energia mecânica de um sistema é a soma de suas energias cinética e potencial, sendo que a energia potencial pode ser de natureza elétrica, elástica ou gravitacional. Matematicamente, tem-se que: Em = Ecinética + Epotencial y A energia mecânica de um sistema conservativo se mantém constante. Exercícios de sala 1 Ufla Na figura, estão representadas duas superfícies equipotenciais, S1 e S2, de um campo elétrico uniforme e os respectivos valores dos potenciais. 10 V 20 V A B C S1 S2 O trabalho total para transportar uma carga de 1,0 coulomb do ponto A até o ponto B e depois até o ponto C é: A 10 J B 30 J c zero D 0,5 J E –30 J AULAS 17 e 18 Trabalho da força elétrica e energia potencial elétrica MED_2021_L1_FIS_F2.INDD / 24-09-2020 (20:40) / GISELE.BAPTISTA / PROVA FINAL MED_2021_L1_FIS_F2.INDD / 24-09-2020 (20:40) / GISELE.BAPTISTA / PROVA FINAL Frente 2 - Física Aulas 17 e 18 - Trabalho da força elétrica e energia potencial elétrica