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Prof: Dr. Sérgio Andrade 1.5 – Processos de eletrização A) Eletrização por contato A.1) - Princípio da conservação da carga elétrica BAantes QQQ += BADepois QQQ '' += Depoisantes QQ = BABA QQQQ '' +=+ Para corpos idênticos Prof: Dr. Sérgio Andrade B) Eletrização por atrito Na eletrização por atrito ocorre transferência de elétrons de um corpo para outro de modo que ao final os corpos adquirem cargas de sinais opostos Observação: Os diferentes materiais podem ser ordenados numa série triboelétrica Positivo Negativo Prof: Dr. Sérgio Andrade B) Eletrização por atrito Prof: Dr. Sérgio Andrade C) Eletrização por indução Na eletrização por indução o corpo indutor adquire carga elétrica oposta ao do indutor. Prof: Dr. Sérgio Andrade 2) É correto afirmar que corpo neutro a) não existe, pois todos os corpos têm cargas. b) não existe, pois somente uma classe de materiais pode ser neutro. c) é um corpo com mesmo número de cargas positivas e negativas. d) é um corpo que não tem cargas positivas nem negativas e) é um corpo que necessariamente foi aterrado. Prof: Dr. Sérgio Andrade 3) Têm-se quatro esferas idênticas, uma carregada eletricamente com carga Q e as outras eletricamente neutras. Colocando-se, separadamente, a esfera eletrizada em contato com cada uma das outras esferas, a sua carga final será de: Prof: Dr. Sérgio Andrade Diretamente proporcional ao produto das cargas Enunciado da Lei: A força elétrica é: No vácuo k0 = 9.109 Nm2/C2 ε0 é a constante de permissividade do vácuo ε0 = 8,854 x 10-12 F/m 1.6 - Força Elétrica (Lei de Coulomb) Inversamente proporcional ao quadrado da distância 2 21 r QQ kFe = K: constante eletrostática do meio Prof: Dr. Sérgio Andrade 1.6.1 – Representação vetorial r r QQ kFe ˆ2 12 21 = Prof: Dr. Sérgio Andrade LEMBRETE : FÍSICA 1 É dada pela soma vetorial de todas as forças que atuam sobre o corpo: 54321 FFFFFFR ++++= Particularidades da força resultante 21 FFFR += i) 12 FFFR -= ii) 2 2 2 1 2 FFFR += iii) acos2 21 2 2 2 1 2 FFFFFR ++= iv) Prof: Dr. Sérgio Andrade 4) Considere os esquemas que se seguem onde A e B representam prótons e C e D representam elétrons. O meio onde estão A, B, C e D é vácuo em todos os esquemas e a distância entre as partículas em questão é sempre a mesma d. Estão corretas: a) apenas as frases I, II e III. b) apenas as frases I e III. c) apenas as frases II e IV. d) todas são corretas. A respeito dos três esquemas, analise as proposições que se seguem: I. Em todos os esquemas a força eletrostática sobre cada partícula (próton ou elétron) tem a mesma intensidade. II. Em cada um dos esquemas a força sobre uma partícula tem sentido sempre oposto ao da força sobre a outra partícula. III. Em cada um dos esquemas as forças trocadas pelas partículas obedecem ao princípio da ação e reação. IV. Em todos os esquemas as forças entre as partículas são sempre de atração. Prof: Dr. Sérgio Andrade 5) Quando a distância entre duas cargas elétricas iguais é dobrada, o módulo da força elétrica entre elas muda de F para: a) F/4 b) F/2 c) 2F d) 4F e) 8F Prof: Dr. Sérgio Andrade 6) Três objetos com cargas elétricas estão alinhados como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força igual a 3,0 . 10-6N. Qual a intensidade da força resultante dos efeitos de A e C sobre B, sabendo-se que A, B e C apresentam carga positiva de mesma quantidade. Prof: Dr. Sérgio Andrade 7) Duas cargas elétricas X e Y, ambas com uma quantidade de carga +q, estão separadas por uma distância d e repelem-se com uma força elétrica de módulo F. Quando uma terceira carga elétrica igual às duas outras duas (+q) é colocado no ponto P, localizado sobre a reta que as une, a uma distância 2d à direita da carga Y, conforme indica a figura, qual o módulo da força resultante que passa a atuar na carga Y ? Prof: Dr. Sérgio Andrade 8) O módulo da força eletrostática entre duas cargas pontuais q1 e q2, separadas por um distância d, é F= kq1.q2/d2, onde k é uma constante. Considere as três cargas pontuais representadas na figura por +Q, -Q e +q. Obtenha o módulo da força eletrostática total que age sobre a carga q. Prof: Dr. Sérgio Andrade 9) Calcule a força resultante sobre a carga que está no ponto (D) na figura abaixo. Dados: Q = 2nC, q = 1nC e d= 2cm Prof: Dr. Sérgio Andrade 10) Para ilustrar o uso da forma vetorial da Lei de Coulomb. Uma carga Q1 =1μC é colocada em um ponto A (2,3,4) e uma carga Q2= 3μC está situada em B(3,0,6) no vácuo. Qual a força exercida por Q1 em Q2? Prof: Dr. Sérgio Andrade 11) Duas cargas elétricas puntiformes positivas, Q1 e Q2, no vácuo interagem mutuamente através de uma força cuja intensidade varia com a distância entre elas, segundo o diagrama abaixo. A carga Q2 é o quádruplo de Q1. O valor de Q2 é a) 1,5 Μc b) 2,25 μC c) 2,5 μC d) 4,5 μC e) 6,0 μC Prof: Dr. Sérgio Andrade 12) Uma carga Q1 = -10μC está localizada em N (-5,3,8) e uma carga Q2=40 μC está em P (4 ,9, -3) no espaço livre. Se as distâncias são dadas em metros, determine o vetor força em Q1 por Q2. Prof: Dr. Sérgio Andrade
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