Estudo Ativo Vol 3 - Ciências da Natureza-454-456

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ANOTAÇÕES
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exercícios de sala
1. (Unicamp 2022)
As máscaras de proteção N95 e PFF2 se tornaram 
ferramentas importantes no combate à dissemina-
ção do novo coronavírus durante a pandemia da 
Covid-19. Essas máscaras possuem fibras compostas 
de um material com campo elétrico permanente e 
são capazes de realizar uma filtragem eletrostática 
das partículas ou gotículas dispersas no ar. Consi-
dere um campo elétrico uniforme de módulo E0 = 
4,0 X 10-2 Vm em uma região do espaço. A diferença 
de potencial elétrico entre duas linhas tracejadas 
paralelas entre si e perpendiculares à direção desse 
campo elétrico, separadas por uma distância d, con-
forme mostra a figura a seguir, é igual a
 
a) 1,6 x 10-10 V.
b) 2,0 x 10-7 V.
c) 0,8 x 10-6 V.
d) 1,2 x 10-4 V.
2. (Fuvest 2022)
Diversos processos celulares presentes no corpo 
humano envolvem fenômenos elétricos. Um dos 
mais importantes é o fato de uma membrana celular, 
que separa o interior celular do exterior, apresentar 
um acúmulo de ânions (cargas negativas) e cátions 
(cargas positivas) nas superfícies interna e externa, 
respectivamente, o que resulta no surgimento de 
uma diferença de potencial U ao longo da mem-
brana. Considere que U cresce linearmente de 0 a U0 
na região entre x = 0 e x = d, como mostra a figura.
a) Indique o sentido do vetor campo elétrico no interior 
da membrana (se está apontando para o interior ou 
para o exterior da célula). Justifique sua resposta.
b) Obtenha o módulo do campo elétrico (em V/m) con-
siderando que a membrana tenha espessura d = 64 
Å e que U0 = 0,08 V.
c) Supondo agora uma membrana em que o campo elé-
trico tenha intensidade 107 V/m, encontre a razão 
Fe/Fg,em que Fe é o módulo da força eletrostática e 
Fg é o módulo da força gravitacional, ambas exerci-
das sobre um íon monovalente localizado na região 
0 < x < d, conforme a figura.
Note e adote:
1 Å =10-10 m
Carga de um íon monovalente = 1,6 x 10-19 C.
Considere, para efeitos de cálculo desta questão, a 
massa de um íon como 10−30 kg.
Aceleração da gravidade: g = 10m/s2. 
3. (Ueg 2021)
A figura a seguir apresenta dois condutores, que se 
encontram isolados e separados. Possuem mesma 
área superficial, porém com dimensões diferentes.
Os condutores são conectados por meio de um fio, 
até que ocorra o equilíbrio eletrostático e posterior-
mente o fio é retirado. Qual é a figura que apresenta 
a distribuição das cargas elétricas nos condutores 
após equilíbrio eletrostático?
a)
b)
c)
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4. (Enem 2020) 
Há muitos mitos em relação a como se proteger de 
raios, cobrir espelhos e não pegar em facas, garfos e 
outros objetos metálicos, por exemplo. Mas, de fato, 
se houver uma tempestade com raios, alguns cuida-
dos são importantes, como evitar ambientes aber-
tos. Um bom abrigo para proteção é o interior de 
um automóvel, desde que este não seja conversível.
OLIVEIRA, A. Raios nas tempestades de verão. 
Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. 
Acesso em: 10 dez. 2014 (adaptado).
Qual o motivo físico da proteção fornecida pelos 
automóveis, conforme citado no texto?
a) Isolamento elétrico dos pneus.
b) Efeito de para-raios da antena.
c) Blindagem pela carcaça metálica.
d) Escoamento da água pela lataria.
e) Aterramento pelo fio terra da bateria.
5. (Ueg 2021)
O gráfico a seguir apresenta o potencial criado por 
um condutor esférico de raio r carregado positiva-
mente em função da distância d.
A esfera condutora está em equilíbrio eletrostático. 
Considerando a condição apresentada no gráfico, o 
potencial elétrico em
a) d < r é dependente de d
b) d < r é sempre negativo.
c) d > r reduz com 1d2.
d) d = r se anula.
e) d > r decai com 1d
6. (Fcmscsp 2022)
Uma esfera metálica homogênea, de raio 30 cm e 
eletricamente isolada, foi eletrizada até que seu 
potencial elétrico atingisse o valor de 3,0 x 105 V, 
considerando-se nulo o potencial no infinito. Após 
a eletrização, faz-se contato dessa esfera com outra 
esfera idêntica, inicialmente neutra e também ele-
tricamente isolada. Considerando a constante ele-
trostática igual a 9 x 109 N ⋅ m2C2 a quantidade final de 
carga elétrica em excesso em cada esfera, depois do 
contato, é de 
a) 8,0 μC.
b) 10,0 μC.
c) 5,0 μC.
d) 1,0 μC.
e) 2,0 μC.
7. (Fac. Pequeno Príncipe - Medici 2020)
Considere duas esferas metálicas, A e B, de raios RA 
e RB, respectivamente, sendo que RA > RB. As esferas 
estão ambas carregadas negativamente com cargas 
de -8μC cada uma, e estão distantes uma da outra 
de tal forma que a indução eletrostática mútua é 
desprezível. Caso as superfícies das esferas sejam 
conectadas por meio de um longo fio condutor,
a) haverá um fluxo de elétrons no sentido de B para A, 
até que ambas as superfícies adquiram potenciais 
elétricos iguais.
b) haverá um fluxo de elétrons no sentido de A para B, 
até que ambas as superfícies adquiram potenciais 
elétricos iguais.
c) não haverá fluxo de elétrons de uma esfera para 
a outra, pois ambas estão eletrizadas com cargas 
iguais.
d) haverá fluxo de elétrons no sentido de A para B até 
que o campo elétrico no interior das esferas assuma 
o mesmo valor negativo.
e) haverá fluxo de elétrons no sentido de B para A 
até que o momento em que for satisfeita a relação 
(VARA) = (
VB
RB
), onde VA e VB são os potenciais elétricos 
finais adquiridos pelas superfícies das esferas A e B, 
respectivamente, após elas terem sido conectadas.