FÍSICA FRENTE 2-099-100

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a) Apenas as afirmações III e IV são verdadeiras. 
b) Apenas as afirmações II e III são verdadeiras. 
c) Apenas as afirmações I e II são verdadeiras. 
d) Apenas as afirmações I e IV são verdadeiras. 
e) Todas as afirmações são verdadeiras. 
 
28. (Pucpr 2015) Uma carga pontual de 8 Cμ e 2 g de massa é 
lançada horizontalmente com velocidade de 20 m / s num campo 
elétrico uniforme de módulo 2,5 kN / C, direção e sentido conforme 
mostra a figura a seguir. A carga penetra o campo por uma região 
indicada no ponto A, quando passa a sofrer a ação do campo elétrico 
e também do campo gravitacional, cujo módulo é 210 m / s , direção 
vertical e sentido de cima para baixo. 
 
 
 
Ao considerar o ponto A a origem de um sistema de coordenadas 
xOy, as velocidades xv e yv quando a carga passa pela posição 
x 0, em m / s, são: 
a) ( 10, 10).  b) ( 20, 40)  c) (0, 80). 
d) (16,50). e) (40,10). 
 
29. (Ueg 2015) Considere uma esfera condutora carregada com 
carga Q, que possua um raio R. O potencial elétrico dividido pela 
constante eletrostática no vácuo dessa esfera em função da distância 
d, medida a partir do seu centro, está descrito no gráfico a seguir. 
 
 
 
Qual é o valor da carga elétrica Q, em Coulomb? 
a) 
42,0 10 
b) 
34,0 10 
c) 
60,5 10 
d) 
62,0 10 
 
30. (Fuvest 2015) A região entre duas placas metálicas, planas e 
paralelas está esquematizada na figura abaixo. As linhas tracejadas 
representam o campo elétrico uniforme existente entre as placas. A 
distância entre as placas é 5 mm e a diferença de potencial entre 
elas é 300 V. As coordenadas dos pontos A, B e C são 
mostradas na figura. Determine 
 
 
 
a) os módulos AE , BE e CE do campo elétrico nos pontos A, B 
e C, respectivamente; 
b) as diferenças de potencial ABV e BCV entre os pontos A e B 
e entre os pontos B e C, respectivamente; 
c) o trabalho τ realizado pela força elétrica sobre um elétron que se 
desloca do ponto C ao ponto A. 
Note e adote: 
O sistema está em vácuo. 
19Carga do elétron 1,6 10 C.   
 
31. (Ufpr 2014) Um próton é injetado no ponto O e passa a se mover 
no interior de um capacitor plano de placas paralelas, cujas 
dimensões estão indicadas na figura abaixo. 
 
 
 
O próton tem velocidade inicial 0v com módulo 
51,0 10 m / s e 
direção formando um ângulo θ igual a 45° com o eixo x horizontal. 
O campo elétrico está orientado na direção do eixo y conforme 
mostrado na figura. Considere a massa do próton igual a 
271,6 10 kg e sua carga igual 191,6 10 C. Supondo que 
somente o campo elétrico uniforme no interior do capacitor atue sobre 
o próton, calcule qual deve ser o mínimo módulo deste campo para 
que o próton não colida com a placa inferior. 
RESOLUÇÃO DA LISTA DE EXERCÍCIOS — FÍSICA FRENTE 2 
 
Med — Semana 13 – Final da Eletrostática 
Prof. Edu Lessi 
 
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Gabarito: 
 
Resposta da questão 1: 
 [C] 
 
Como o elétron está aumentando a velocidade com aceleração 
constante, a força elétrica é constante, assim o campo elétrico é 
uniforme e aponta da placa positiva (Y) para a placa negativa 
(X). Portanto, está correta a alternativa [C]. 
 
Resposta da questão 2: 
 [D] 
 
[I] Correta. Desconsiderando a ação de outras forças, a força elétrica 
é a resultante. Então, pelo teorema da energia cinética, vem: 
 
 

     
      
 
B A B
cin cin A B cinFel
B 19 4
cin
B 15
cin
W E E q V V E 0 
 E 1,6 10 2 10 
E 3,2 10 J.
 
 
[II] Correta. A força elétrica é conservativa e, de acordo com o 
teorema da energia potencial, o trabalho de forças conservativas 
independe da trajetória. 
 
[III] Incorreta. O trabalho é o mesmo, independente da trajetória, 
como já justificado. 
 
Resposta da questão 3: 
 a) O módulo do campo elétrico  E é dado pela razão entre a 
diferença de potencial entre as placas  U e a distância  d 
entre elas: 
U
E
d
 
 
Calculando, obtemos: 
 
U 100 V
E E E 2000 V m ou 2000 N C
d 0,05 m
     
 
b) O trabalho realizado pela força elétrica  BAT para a carga se 
deslocar de B para A é obtido com a carga  q , com o campo 
elétrico  E e com a distância  d , conforme a equação: 
T q E d   
 
Então, substituindo os valores fornecidos, temos: 
6 4
BA BAT q E d q U T 3,2 10 C 100 V T 3,2 10 J
             
 
Resposta da questão 4: 
 a) Usando análise dimensional, nota-se que a velocidade pode ser 
dada pela expressão: 



   
      
   
  
9
7
2
i 5,0 10 C s C m
v 0,04
C m s C1,25 10
v 4 10 m s.
λ
 
 
b) Adotando a simplificação sugerida, a distância máxima para 
ocorrer faísca pode ser calculada pela expressão: 


    

    
4
rd máx máx 6
rd
2
máx
V 7,5 10
E d V d
E 3 10
d 2,5 10 m 0 d 2,5 cm.
 
 
Resposta da questão 5: 
 a) Se as trajetórias das partículas são retilíneas, a única força 
responsável pela aceleração é a força elétrica, que é então a 
força resultante. 
Como os dois tipos de íons têm mesma carga e são acelerados 
na mesma tensão, eles adquirem a mesma energia cinética que 
pode ser calculada pelo Teorema da Energia Cinética: 
 

    
       
 
res cin 0
19 3
15
W E qU E E
1,6 10 20 10 0 E
E 3,2 10 J.
Δ
 
 
b) No gráfico lê-se que os tempos gasto pelos íons (P) e pelos íons 
(I) na travessia do tubo de comprimento L são Pt 35 sΔ μ 
e It 50 s,Δ μ respectivamente. 
Como no interior do tubo as velocidades são constantes, vem: 
I
I I P I
P I P
P
P
L
v
t v t v35 7
 0,7. 
L v t 50 10 v
v
t
Δ Δ
Δ
Δ



     
 

 
 
c) Como as energias cinéticas são iguais, têm-se: 
   
        
  
 
2 22 2
I I P P I P
I P
P I
I
P
m v m v m v 10
E E
2 2 m v 7
m 100
.
m 49
 
 
d) É dada a massa do íon (P): Pm 2.849u. 
Do item anterior: 
    
 
I
I P
P
I
m 100 100 100
m m 2.846 u 
m 49 49 49
 m 5808 u.
 
 
Resposta da questão 6: 
 a) Carga positiva gera campo de afastamento e carga negativa 
gera campo de aproximação. Assim os dois campos são de 
mesmo sentido, para a direita, como indicado na figura.