Prévia do material em texto

Capítulo 9176
Exercícios de Aprofundamento
31. (Fuvest-SP) Três esferas metálicas M
1
, M
2
 e M
3
, 
de mesmo diâmetro e montadas em suportes iso-
lantes, estão bem afastadas entre si e longe de 
outros objetos.
Q
M
1
M
2
Q
M
3
Inicialmente, M
1
 e M
3
 têm cargas iguais, com 
valor Q, e M
2
 está descarregada. São realizadas 
duas operações, na sequência indicada:
I. A esfera M
1
 é aproximada de M
2
 até que ambas 
fiquem em contato elétrico. A seguir, M
1
 é 
afastada até retornar à sua posição inicial.
II. A esfera M
3
 é aproximada de M
2
 até que ambas 
fiquem em contato elétrico. A seguir, M
3
 é 
afastada até retornar à sua posição inicial.
Após essas duas operações, as cargas nas esferas 
serão cerca de:
M
1
M
2
M
3
a)
Q
2
Q
4
Q
4
b)
Q
2
3Q
4
3Q
4
c)
2Q
3
2Q
3
2Q
3
d)
3Q
4
Q
2
3Q
4
e) Q zero Q
32. Duas esferas metálicas, A e B, inicialmente neu-
tras, encontram-se suspensas por fios isolantes, 
presas a um suporte horizontal (fig. 1). Aproxima-
se das esferas, sem tocá-las, um bastão eletrizado 
positivamente (fig. 2) e, mantendo o bastão pró-
ximo, toca-se rapidamente uma das esferas com 
uma das mãos (fig. 3). A mão é, então, afastada, 
e, logo depois, afasta-se o bastão (fig. 4).
BA
 
Figura 1. 
BA
+
+
+
++
+
+
+
 
Figura 2. 
BA
+
+
+
++
+
+
+
Figura 3.
B
+
+
+
++
+
+
+
A
Figura 4.
Ao final desse processo, as esferas estarão:
a) A e B negativas.
b) A e B positivas.
c) A negativa e B positiva.
d) A neutra e B negativa.
e) A negativa e B neutra.
33. Até o século XIX a eletricidade conhecida era 
apenas a estática, a qual era obtida por atrito 
entre duas substâncias diferentes. Vamos repro-
duzir um experimento de Eletrostática:
•	 Atrita-se uma resina plástica em um pedaço de 
vidro, estando ambos inicialmente neutros, e 
se observa que o vidro adquiriu uma quantida-
de de eletricidade positiva Q
1
 e a resina, uma 
quantidade de carga negativa Q
2
. 
•	 Um pedaço de ebonite contém uma quantida-
de de carga elétrica positiva Q
3
. 
•	 As três peças eletrizadas são colocadas simul-
taneamente em contato entre si e verifica-se 
que as quantidades de eletricidade se modifi-
caram, tendo o vidro ficado com Q
V
, o plástico 
com Q
P
 e o ebonite com Q
E 
.
Analise as afirmativas que se seguem e identifi-
que as corretas:
Capítulo 9176
Il
u
st
r
A
ç
õ
es
: 
ZA
pt
Eletrização 177
35. (UnB-DF) Nas figuras abaixo, representando 
situações independentes entre si, as pequenas 
esferas metálicas pendentes de fios leves e fle-
xíveis podem ou não ser carregadas. Considere, 
portanto, a possibilidade de haver indução.
I II III
Todas as afirmações abaixo estão absolutamente 
corretas, exceto uma.
a) A situação I só ocorre quando ambas as esfe-
ras estão carregadas com cargas de mesmo 
sinal.
b) A situação II só ocorre quando ambas as 
esferas estão carregadas com cargas de sinal 
oposto.
c) A situação III só ocorre quando ambas as 
esferas estão descarregadas.
d) Em qualquer das esferas que estejam carre-
gadas, sua carga estará localizada sobre uma 
superfície.
36. Realizou-se um experimento envolvendo quatro 
esferas idênticas A, B, C e D. No início, apenas 
a esfera B possuía uma carga elétrica Q. Fez-se 
então contatos sucessivos de: A com B; B com C e 
C com D. Resultou na esfera D uma carga elétrica 
negativa –3e. Determine:
a) as cargas finais de A, B e C;
b) a carga Q inicial da esfera B.
I. Q
V
 + Q
P
 + Q
E
 = Q
1
 + Q
2
 + Q
3
II. Q
V
 + Q
P
 + Q
E
 = Q
3
III. Q
V
 + Q
P
 + Q
E
 = Q
1
 – Q
2
 – Q
3
IV. Q
V
 + Q
P
 + Q
E
 < 0
São corretas as alternativas:
a) I, II e IV apenas. d) I e II apenas.
b) II e III apenas. e) I, II, III e IV.
c) I e IV apenas.
34. Para mostrar aos seus alunos a utilidade do uso 
do fio terra, um professor montou um experi-
mento usando um gerador de cargas elétricas G; 
duas esferas, A e B, em suportes isolantes; fios 
condutores e um interruptor K.
G
gerador
interruptor
++
+
+
+
+
++
A
B K
fio terra
Ligando-se as esferas A e B como indica o esque-
ma, ele acionou o gerador de cargas positivas, 
mantendo a chave K desligada.
Após algum tempo, os fios que conectam A e B ao 
gerador foram desligados e a chave K foi ligada. 
O que restou no final? As esferas A e B permane-
ceram carregadas?
Eletriza•‹o 177
Il
u
st
r
A
ç
õ
es
: 
ZA
pt
CAPÍTULO
10Força elétrica – Lei de Coulomb
Capítulo 10178
1. O experimento de 
Coulomb
2. A Lei de Coulomb
3. Análise gráfi ca da 
Lei de Coulomb
4. Força entre três 
ou mais partículas 
eletrizadas
5. A permissividade 
elétrica de um meio
No capítulo 1 deste volume aprendemos que duas cargas elétricas podem se 
atrair ou se repelir, mas não chegamos a medir ou calcular a intensidade dessa força 
elétrica. Neste capítulo vamos apresentar os estudos e experimentos de Coulomb 
para duas cargas elétricas puntiformes. 
1. O experimento de Coulomb 
usando uma balança de torção (fi g. 1) Charles Augustin de Coulomb, em 1785, 
na França, conseguiu medir a intensidade da força elétrica entre duas partículas 
eletrizadas. 
Inicialmente Coulomb providenciou que as partículas fossem geometricamente 
idênticas, garantindo que, uma vez colocadas em contato, adquiririam a mesma 
carga elétrica. 
Eletrizando as esferinhas da balança, elas se repeliram. A medida do ângulo de 
torção e a intensidade da força elétrica entre as duas cargas eram proporcionais. 
Assim, a força elétrica pôde ser avaliada.
repetidos experimentos com outros pares de cargas elétricas levaram Coulomb 
a enunciar a sua Lei, a qual reproduzimos a seguir.
Figura 1. A balança de torção.
Lu
IZ
 A
u
G
u
S
t
O
 r
IB
E
Ir
O
Recordemos: 
As cargas elétricas 
puntiformes 
têm dimensões 
desprezíveis quando 
comparadas com as 
distâncias que as 
separam.
fibra
cabeçote
de suspensão
	10