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4 Resposta da questão 15: a) Dados: 0 31 3 19 e 34 C m 9 19 kg; U 50 kV 50 10 V; e 1,6 10 C; h 6,6 10 J s; E 0. Pelo teorema da energia cinética: 0C C CFel 3 19 C 16 C W E Ue E E 50 10 1,6 10 E E 80 10 J. Δ Aplicando a expressão dada: 1 2 e c e c 34 34 31 16 44 34 12 22 h h (2m E ) 2 m E 6,6 10 6,6 10 2 9 10 80 10 1,44 10 6,6 10 5,5 10 m. 1,2 10 λ λ λ b) Dado: 23Bk 1,4 10 J K. Pelo próprio enunciado, Bk Φ é o coeficiente angular da reta. 23 3 B 23 3 19 40 tg k 1,4 10 0,75 10 1,4 10 40 0,75 10 7,5 10 J. Φ Φ θ Φ Φ Resposta da questão 16: 02 + 04 + 08 = 14. [01] Falso. A carga q pode ser tanto positiva como neutra. [02] Verdadeiro. e q E q EFtan tan arctan P mg mg α α α [04] Verdadeiro. 2 2 2 2 2 2 2 2 x y eT T T T F P T q E m g [08] Verdadeiro. e q EF tan mgtan tan E P mg q tan mg 2 E q α α α π tan 2 π tende a infinito, logo deveria se aplicar um campo elétrico infinito. [16] Falso. Se o fio se romper, a coordenada horizontal da partícula não varia linearmente com o tempo t . Resposta da questão 17: [C] Fazendo as construções e somando vetorialmente os campos elétricos gerados por cada carga elétrica em seus vértices de um quadrado como informa as alternativas, representadas nas figuras abaixo, nota-se que o único campo elétrico não nulo corresponde ao da alternativa [C]. Resposta da questão 18: [D] As linhas de campo elétrico mostradas no desenho, além de informarem o sinal de cada carga (carga positiva = linhas de saída e carga negativa = linhas de chegada) indicam, também, que a carga AQ possui uma supremacia em relação à carga BQ . Com isso, a soma das cargas será positiva. Resposta da questão 19: [D] Pelo principio da superposição p 1 2E E E e p 1 2V V V . Vale a pena observar que para resolver essa questão basta saber que o campo elétrico é uma grandeza vetorial e o potencial elétrico uma grandeza escalar. Resposta da questão 20: [D] 5 [1] Falsa. No gráfico, vê-se que no intervalo de 5 cm até 10 cm o potencial elétrico é constante. Logo o vetor campo elétrico é nulo. [2] Verdadeira. Do gráfico, temos: para 3r 2,5cm V 2,5 10 V. Mas: 3 2 V 2,5 10 E E 0,1N/C. d 2,5 10 [3] Verdadeira. Para o campo elétrico uniforme, E d U. Se o potencial varia linearmente com a distância, então o campo elétrico é uniforme. [4] Verdadeira. 19 3 p10 22 p p10 p20 22 p p20 p10 22 p E 1,6 10 5 10 E qV E 8 10 J. E 0. E E E 0 8 10 E 8 10 J. Δ Δ Resposta da questão 21: [C] [I] Incorreta. No sentido de uma linha de força o potencial elétrico é decrescente. [II] Correta. Caso o campo elétrico não fosse nulo, a partícula sofreria uma auto aceleração, contrariando o Princípio da Inércia. [III] Correta. Carga positiva sofre força elétrica no sentido do campo elétrico, tendendo para pontos de menor potencial elétrico. [IV] Incorreta. A diferença de potencial elétrico (ddp) entre dois pontos quaisquer de um condutor em equilíbrio eletrostático é sempre igual a zero. Se houvesse uma ddp não nula as cargas no interior do condutor estariam em movimento, contrariando a hipótese de equilíbrio eletrostático. Resposta da questão 22: 01 + 02 + 04 = 07. [01] Verdadeiro. 9 19 19 1 2 2 10 2 Kq q 9,00 10 1,60 10 1,60 10 F F F 2,56 nN d (3,00 10 ) [02] Verdadeiro. [04] Verdadeiro. 10 19FE F E q F 2,00 10 1,60 10 F 3,20 nN q [08] Falso. 1 2 2 Kq q F d [16] Falso. 10 19 6 AB AB 15 AB E q d 2,00 10 1,60 10 1 10 3,20 10 J τ Δ τ τ Resposta da questão 23: O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar a carga entre os pontos A e B é dada pelo produto entre módulo da carga elétrica e a diferença entre os potencias elétricos dos dois pontos. Desta forma, pode-se escrever: A B 1 2 6 A B 3 A B q V V 400 10 100 20 32 10 J τ τ τ Resposta da questão 24: [B] Nesta questão, temos uma composição de movimentos, pois se trata de um lançamento oblíquo em que devido ao campo elétrico surge uma força elétrica de mesma direção e sentido da força gravitacional atuando na vertical para baixo. Assim, temos uma aceleração resultante obtida pela soma da aceleração da gravidade com a aceleração elétrica que aponta no mesmo sentido que a força elétrica, cujo módulo é: q E a g m O movimento da partícula representa uma parábola com a concavidade voltada para baixo, mas precisamos de uma função que relacione a variação da energia potencial gravitacional com o eixo x. Decompondo a velocidade inicial 0v nos eixos x e y: 0x 0v v cosθ 0y 0v v sen θ Para o eixo x, temos um MRU, sendo a equação dada por: 0 0x 0x x v t x v tcosθ Isolando t: 0 x t v cosθ (1) Para o eixo y, temos um MRUV, sendo a equação da posição vertical com o tempo dada por: 2 0 0y a y y v t t 2 2 0 a y v sen t t 2 Δ θ (2) Substituindo a equação (1) na equação (2): 2 2 2 0 a x y t g x 2 v cos Δ θ θ (3) E, como a variação da energia potencial gravitacional é dada por: pE m a yΔ Δ onde q E a g m Substituindo yΔ finalmente ficamos com: 2 p 2 2 0 a x E m a tg x 2 v cos Δ θ θ
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