Prévia do material em texto
107 C a p ít u lo 4 • C o n d u to re s e m e q u ilí b ri o e le tr o st át ic o . C a p a ci tâ n ci a e le tr o st át ic a 107 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . testes propostos T. 85 (UnivestSP) Uma esfera metálica oca E, apoiada sobre um suporte isolante S, tem uma pequena cavidade e é eletrizada positivamente. Em seguida, tocase nela com duas esferas metálicas menores A e B, inicialmente descarregadas, presas a cabos isolantes, conforme ilustrado na figura. T. 86 A carga elétrica distribuída na superfície da esfera vale: a) 107 C d) 109 C b) 107 C e) 107 C c) 109 C T. 87 O ponto externo à esfera cujo campo tem a mesma intensidade do campo na superfície dista do centro aproximadamente: a) 2,8 cm d) 2,1 cm b) 1,4 cm e) 2,4 cm c) 0,4 cm T. 88 (PUCMG) Seja um condutor esférico carregado posi ti vamente e VA, VB e VC os potenciais nos pontos A, B e C. B A E S A B C Centro da esfera As cargas adquiridas por A e B são, respectivamente: a) positiva e negativa. b) negativa e positiva. c) zero e negativa. d) positiva e positiva. e) zero e positiva. O enunciado a seguir referese aos testes T.86 e T.87. (UEMPR) Os gráficos representam a variação da intensida de do campo e do potencial (em uma dimensão) devido a um condutor esférico uniformemente eletrizado no vácuo @ k0 5 9 3 109 N 3 m2 _______ C2 # . 900 0 V (volt) d (cm)1 4,5 • 104 0 E (N/C) d (cm)1 T. 91 (PUCMG) Uma carga positiva Q está distribuída so bre uma esfera de raio R fabricada com um material condutor que pode ser inflado. A esfera é inflada até que o novo raio seja o dobro do anterior. Nessa condição final, é correto dizer que: a) o potencial e a capacitância dobram de valor. b) o potencial fica reduzido à metade e a capaci tância dobra de valor. c) o potencial e a capacitância ficam reduzidos à metade do valor inicial. d) o potencial e a capacitância não mudam. e) o potencial não muda e a capacitância fica re duzida à metade. T. 90 (MackenzieSP) Considerando um ponto do infinito como referencial, o potencial elétrico de uma esfera condutora no vácuo varia com a distância ao seu centro, segundo o gráfico a seguir. T. 89 (UELPR) Um condutor esférico de 20 cm de diâ metro está uniformemente eletrizado com car ga de 4,0 jC e em equilíbrio eletrostático. Em relação a um referencial no infinito, o potencial elétrico de um ponto P, que está a 8,0 cm do centro do condutor, vale, em volts: a) 3,6 3 105 c) 4,5 3 104 e) 4,5 3 103 b) 9,0 3 104 d) 3,6 3 104 Dado: constante eletrostática do meio 5 9,0 3 109 N 3 m2 _______ C2 60 0 V (V) d (cm)15 b a @ k0 5 9 3 109 N 3 m2 _______ C2 # A capacidade elétrica dessa esfera é 10 pF. Os va lores de a e b do gráfico são, respectivamente: a) 5 e 100 c) 5 e 120 e) 9 e 100 b) 6 e 100 d) 6 e 120 Afirmase que: a) VA VB VC d) VA 5 VB VC b) VA VB VC e) VA VB 5 VC c) VA VB 5 VC V3_P1_UN_A_CAP_04.indd 107 17.09.09 17:35:35 108 U n id a d e A • C a rg a s e lé tr ic a s e m r e p o u so 108 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . T. 92 (PUCMG) Uma esfera condutora de raio R possui carga negativa de valor Q. De repente, sua carga dobra de valor. Nessa condição final, é correto afirmar que: a) o potencial e a capacitância dobram de valor. b) o potencial fica reduzido à metade e a capaci tância dobra de valor. c) o potencial e a capacitância ficam reduzidos à metade do valor inicial. d) o potencial dobra e a capacitância não muda. e) o potencial não muda e a capacitância fica re duzida à metade. T. 93 (PUCMG) Considere pontos fora e dentro de um condutor carregado e em equilíbrio eletrostático. Quando se tratar de pontos externos, considereos bem próximos de sua superfície. Admita, ainda, um condutor de forma irregular, contendo regiões pontiagudas. O campo elétrico nos pontos con si de rados será: a) constante em módulo para qualquer ponto externo. b) constante, não nulo, para pontos internos. c) mais forte onde o condutor apresentar pontas, para pontos externos. d) tangente à superfície para pontos externos. e) perpendicular à superfície para pontos internos. T. 94 (UCSalBA) Uma esfera metálica pequena eletrizada negativamente toca uma esfera metálica isolada, muito maior, inicialmente descarregada. Supondo a inexistência de perdas de carga para o ambiente, é cor re to afirmar que a esfera pequena: a) não cede carga para a esfera maior. b) cede um pouco de sua carga para a esfera muito maior. c) cede a maior parte de sua carga para a esfera muito maior. d) cede toda a sua carga para a esfera muito maior. e) cede 50% de sua carga para a esfera muito maior. T. 95 (MackenzieSP) Para praticar seus conhecimentos de Eletricidade, Sérgio dispõe de duas esferas metá licas A e B. A esfera B possui volume 8 vezes maior que o de A e ambas estão inicialmente neutras. Numa primeira etapa, eletrizase a esfera A com 4,0 µC e a B com 5,0 µC. Numa segunda etapa, as esferas são colocadas em contato e atingem o equi líbrio eletrostático. Após a segunda etapa, as cargas elétricas das esferas serão, respectivamente: a) Q A 5 1,0 jC e Q B 5 8,0 jC b) Q A 5 8,0 jC e Q B 5 1,0 jC c) Q A 5 4,5 jC e Q B 5 4,5 jC d) Q A 5 6,0 jC e Q B 5 3,0 jC e) Q A 5 3,0 jC e Q B 5 6,0 jC T. 97 (UFBA) A figura representa duas esferas condu toras A e B, de raios R e 2R, respectivamente, no vácuo, ligadas por um fio condutor ideal. as esferas por meio de um fio de cobre muito fino, após se estabelecer o equilíbrio eletrostático, as cargas nas esferas serão, respectivamente: a) 4 # 106 C e 10 # 106 C b) 10 # 106 C e 4 # 106 C c) 40 # 106 C e 16 # 106 C d) 16 # 106 C e 40 # 106 C T. 98 (PUCSP) O sistema de condutores da figura consta de duas esferas de raios R1 5 a e R2 5 2a, in ter li ga das por um fio condutor de capacidade nula. R A 2R B 4R Antes da ligação, A encontravase eletricamen te neutra e B possuía carga Q. Considerese k0 a constante eletrostática do vácuo. Após o equilíbrio eletros tático do sis te ma, podese afirmar que: (01) a carga de B tem módulo igual a 2Q ___ 3 ; (02) na superfície de A, o potencial elétrico é igual a k0Q ____ 3R ; (04) na superfície de A e de B, o campo elétrico tem a mesma intensidade; (08) o campo elétrico, no centro de A, é mais intenso do que no centro de B; (16) a intensidade da força elétrica, entre as esferas, é igual a k0Q 2 _____ 4R2 . Dê como resposta a soma dos números que prece dem as afirmativas corretas. R1 R2 Quando o sistema é eletrizado com carga positiva Q , após o equilíbrio eletros tático ser alcançado, o condutor de raio R1 apresenta densidade elé trica su per ficial k1 e o de raio R2 apresenta densidade elétrica superficial k2. Nesta situação a relação k1 ___ k2 vale: a) zero b) 0,5 c) 1,0 d) 1,5 e) 2,0 T. 96 (UfopMG) Considere duas esferas de cobre, de diâmetros d1 5 10 # 102 m e d2 5 4 # 102 m, inicial mente isoladas, muito afastadas e carregadas com carga negativa Q 1 5 21 # 106 C e com carga posi tiva Q 2 5 35 # 106 C, respectivamente. Ligandose V3_P1_UN_A_CAP_04.indd 108 17.09.09 17:35:35 109 C a p ít u lo 4 • C o n d u to re s e m e q u ilí b ri o e le tr o st át ic o . C a p a ci tâ n ci a e le tr o st át ic a 109 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . T. 99 (ITASP) Uma esfera condutora de raio 0,500 cm é levada a um potencial de 10,0 V. Uma segunda es fera, bem afastada da primeira, tem raio 1,00 cm e está ao potencial 15,0 V. Elas são ligadaspor um fio de capacitância desprezível. Sabendo que o meio no qual a experiência é realizada é homogêneo e isotrópico, podemos afirmar que os potenciais finais das esferas serão: a) 12,5 V e 12,5 V b) 8,33 V para a primeira e 16,7 V para a segunda c) 16,7 V para a primeira e 8,33 V para a segunda d) 13,3 V e 13,3 V e) zero para a primeira e 25,0 V para a segunda T. 100 (UFVMG) Durante uma tempestade, um raio atinge um ônibus que trafega por uma rodovia. Podese afirmar que os passageiros: a) não sofrerão dano físico em decorrência desse fato, pois os pneus de borracha asseguram o isolamento elétrico do ônibus. b) serão atingindos pela descarga elétrica, em vir tude da carroceria metálica ser boa condutora de eletricidade. c) serão parcialmente atingidos, pois a descarga será homogeneamente distribuída na surperfí cie interna do ônibus. d) não sofrerão dano físico em decorrência desse fato, pois a carroceria metálica do ônibus atua como blindagem. e) não serão atingidos, pois os ônibus interurbanos são obrigados a portar um pararaios em sua carroceria. T. 101 (UFRN) Mauro ouviu no noticiário que os presos do Carandiru, em São Paulo, estavam comandando, de dentro da cadeia, o tráfico de drogas e fugas de presos de outras cadeias paulistas, por meio de telefones celulares. Ouviu também que uma solução possível para evitar os telefonemas, em virtude de ser difícil controlar a entrada de telefo nes no presídio, era fazer uma blindagem das ondas eletromagnéticas, usando telas de tal forma que as ligações não fossem completadas. Mauro ficou em dúvida se as telas eram metálicas ou plásticas. Resolveu, então, com seu celular e o telefone fixo de sua casa, fazer duas experiências bem simples. 1a) Mauro lacrou um saco plástico com seu celu lar dentro. Pegou o telefone fixo e ligou para o celular. A ligação foi completada. T. 103 (UFBA) Aviões com revestimento metálico, voando em atmosfera seca, podem atingir elevado grau de eletrização, muitas vezes evidenciado por um centelhamento para a atmosfera, conhecido como fogo de santelmo. Nessas circunstâncias é correto afirmar que: (01) a eletrização do revestimento dáse por indu ção; (02) o campo elétrico no interior do avião, causado pela eletrização do revestimento, é nulo; (04) a eletrização poderia ser evitada revestindo se o avião com material isolante; (08) o centelhamento ocorre preferencialmente nas partes pontiagudas do avião; (16) o revestimento metálico não é uma superfície equipotencial, pois, se o fosse, não haveria centelhamento; (32) dois pontos quaisquer no interior do avião estarão a um mesmo potencial, desde que não haja outras fontes de campo elétrico. Dê como resposta a soma dos números que prece dem as afirmativas corretas. T. 102 (PUCSP) A presença do corpo eletrizado A perturba a experiência que um estudante realiza com um aparelho elétrico B. B ++ + + + + + + + + + A Para anular esse efeito, mantendo A carregado, o estudante pode: a) envolver A com uma esfera metálica sem ligála ao solo. b) envolver A com uma esfera isolante sem ligála ao solo. c) envolver A com uma esfera isolante, ligandoa ao solo. d) envolver A com uma esfera metálica, ligandoa ao solo. e) colocar entre A e B uma placa metálica. 2a) Mauro repetiu o procedimento, fechando uma lata metálica com o celular dentro. A ligação não foi completada. O fato de a ligação não ter sido completada na segunda experiência, justificase porque o interior de uma lata metálica fechada: a) permite a polarização das ondas eletromagné ticas diminuindo a sua intensidade. b) fica isolado de qualquer campo magnético ex terno. c) permite a interferência destrutiva das ondas eletromagnéticas. d) fica isolado de qualquer campo elétrico externo. V3_P1_UN_A_CAP_04.indd 109 17.09.09 17:35:36