REVISAO-MARCONI SOARES-2024

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<p>MARCONI SOARES</p><p>REVISÃO - CARGA ELÉTRICA E COULOMB - MARCONI - 2024</p><p>1. (Pucrs Medicina 2023) Uma pequena esfera metálica isolada, denominada A, possui 113 10 prótons e 115 10</p><p>elétrons. Essa esfera é colocada em contato com outra esfera isolada, denominada B, de mesmo material e dimen-</p><p>sões, cuja carga elétrica é 32 nC. As esferas são separadas após atingir o equilíbrio eletrostático. Dados: carga</p><p>elementar 19e 1,6 10 C. </p><p>Analise as afirmativas a seguir:</p><p>I. A carga elétrica da esfera A antes do contato é –32 nC.</p><p>II. Durante o procedimento do contato, a esfera B transfere prótons para a esfera A.</p><p>III. A carga elétrica das esferas após o contato será nula.</p><p>Estão corretas as afirmativas</p><p>a) I e II, apenas.</p><p>b) I e III, apenas.</p><p>c) II e III, apenas.</p><p>d) I, II e III.</p><p>2. (Famema 2021) Em determinado meio, uma carga elétrica q é colocada a uma distância de 21,2 10 m de</p><p>outra carga Q, ambas pontuais. A essa distância, a carga q é submetida a uma força repulsiva de intensidade 20 N.</p><p>Se a carga q for reposicionada a 20,4 10 m da carga Q no mesmo meio, a força repulsiva entre as cargas terá</p><p>intensidade de</p><p>a) 360 N.</p><p>b) 480 N.</p><p>c) 180 N.</p><p>d) 520 N.</p><p>e) 660 N.</p><p>3. (Eear 2019) Considere quatro esferas metálicas idênticas, A, B, C e D, inicialmente separadas entre si. Duas</p><p>delas, B e D, estão inicialmente neutras, enquanto as esferas A e C possuem cargas elétricas iniciais, respecti-</p><p>vamente, iguais a 3Q e Q. Determine a carga elétrica final da esfera C após contatos sucessivos com as esferas</p><p>A, B e D, nessa ordem, considerando que após cada contato, as esferas são novamente separadas.</p><p>a)</p><p>Q</p><p>4</p><p>b)</p><p>Q</p><p>2</p><p>c) 2Q</p><p>d) 4Q</p><p>4. (G1 - ifce 2019) Um corpo que estava inicialmente neutro, após eletrização passou a ter uma carga líquida de</p><p>168 10 C.  Sabendo que a carga elétrica elementar (= módulo da carga do elétron, ou do próton) vale</p><p>191,6 10 C, é correto afirmar-se que o corpo</p><p>a) perdeu 45 10 elétrons.</p><p>b) ganhou 35 10 elétrons.</p><p>c) perdeu 35 10 elétrons.</p><p>d) perdeu 42,5 10 elétrons.</p><p>e) ganhou 32,5 10 elétrons.</p><p>5. (Unicentro 2018) Três corpos eletrizados inicialmente com carga 1Q 2 C,μ  2Q 5 Cμ e 3Q 4 C,μ  localizam-</p><p>se em um sistema eletricamente isolado. Após trocarem cargas entre si, os corpos 1 e 2 apresentam as cargas</p><p>'</p><p>1Q 1 Cμ e '</p><p>2Q 3 C,μ respectivamente. Qual a carga final do corpo '</p><p>33(Q )? Qual o número de elétrons cedidos</p><p>MARCONI SOARES</p><p>ou recebidos pelo corpo 2?</p><p>(Dado 6C 10 C.).μ </p><p>a) 132 C e 1,50 10μ  elétrons.</p><p>b) 135 C e 1,25 10μ  elétrons.</p><p>c) 132 C e 1,25 10μ  elétrons.</p><p>d) 133 C e 1,75 10μ  elétrons.</p><p>e) 131 C e 1,25 10μ  elétrons.</p><p>6. (Unicentro 2018) A intensidade da força elétrica entre duas cargas elétricas, uma de 193,2 10 C  e outra de</p><p>191,6 10 C,  é de 84,6 10 N. Sabendo que as cargas estão no vácuo, onde 9 2 2k 9 10 Nm C ,  qual a distância</p><p>entre as duas cargas?</p><p>a) 85 10 m</p><p>b) 103 10 m</p><p>c) 51 10 m</p><p>d) 201 10 m</p><p>e) 101 10 m</p><p>7. (Enem (Libras) 2017) Um pente plástico é atritado com papel toalha seco. A seguir ele é aproximado de pedaços</p><p>de papel que estavam sobre a mesa. Observa-se que os pedaços de papel são atraídos e acabam grudados ao</p><p>pente, como mostra a figura.</p><p>Nessa situação, a movimentação dos pedaços de papel até o pente é explicada pelo fato de os papeizinhos</p><p>a) serem influenciados pela força de atrito que ficou retida no pente.</p><p>b) serem influenciados pela força de resistência do ar em movimento.</p><p>c) experimentarem um campo elétrico capaz de exercer forças elétricas.</p><p>d) experimentarem um campo magnético capaz de exercer forças magnéticas.</p><p>e) possuírem carga elétrica que permite serem atraídos ou repelidos pelo pente.</p><p>8. (Ufjf-pism 3 2017) Em uma experiência realizada em sala de aula, o professor de Física usou três esferas metá-</p><p>licas, idênticas e numeradas de 1 a 3, suspensas por fios isolantes em três arranjos diferentes, como mostra a</p><p>figura abaixo:</p><p>MARCONI SOARES</p><p>Inicialmente, o Professor eletrizou a esfera 3 com carga negativa. Na sequência, o professor aproximou a esfera 1</p><p>da esfera 3 e elas se repeliram. Em seguida, ele aproximou a esfera 2 da esfera 1 e elas se atraíram. Por fim,</p><p>aproximou a esfera 2 da esfera 3 e elas se atraíram. Na tentativa de explicar o fenômeno, 6 alunos fizeram os</p><p>seguintes comentários:</p><p>João: A esfera 1 pode estar eletrizada negativamente, e a esfera 2, positivamente.</p><p>Maria: A esfera 1 pode estar eletrizada positivamente e a esfera 2 negativamente.</p><p>Letícia: A esfera 1 pode estar eletrizada negativamente, e a esfera 2 neutra.</p><p>Joaquim: A esfera 1 pode estar neutra e a esfera 2 eletrizada positivamente.</p><p>Marcos: As esferas 1 e 2 podem estar neutras.</p><p>Marta: As esferas 1 e 2 podem estar eletrizadas positivamente.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta os alunos que fizeram comentários corretos com relação aos fenômenos ob-</p><p>servados:</p><p>a) somente João e Maria.</p><p>b) somente João e Letícia.</p><p>c) somente Joaquim e Marta.</p><p>d) somente João, Letícia e Marcos.</p><p>e) somente Letícia e Maria.</p><p>9. (G1 - ifsp 2016) A tabela a seguir mostra a série triboelétrica.</p><p>Pele de coelho</p><p>Vidro</p><p>Cabelo humano</p><p>Mica</p><p>Lã</p><p>Pele de gato</p><p>Seda</p><p>Algodão</p><p>Âmbar</p><p>Ebonite</p><p>Poliéster</p><p>Isopor</p><p>Plástico</p><p>Através dessa série é possível determinar a carga elétrica adquirida por cada material quando são atritados entre</p><p>si. O isopor ao ser atritado com a lã fica carregado negativamente.</p><p>MARCONI SOARES</p><p>O vidro ao ser atritado com a seda ficará carregado:</p><p>a) positivamente, pois ganhou prótons.</p><p>b) positivamente, pois perdeu elétrons.</p><p>c) negativamente, pois ganhou elétrons.</p><p>d) negativamente, pois perdeu prótons.</p><p>e) com carga elétrica nula, pois é impossível o vidro ser eletrizado.</p><p>10. (Ulbra 2016) Considere duas cargas, AQ 4 Cμ e BQ 5 C,μ  separadas por 3 cm no vácuo. Elas são postas</p><p>em contato e, após, separadas no mesmo local, por 1cm. Qual o sentido e o valor da força eletrostática entre elas,</p><p>após o contato?</p><p>Considere:</p><p>2</p><p>6 9</p><p>0 2</p><p>Nm</p><p>1 C 10 C, k 9x10</p><p>c</p><p>μ  </p><p>a) Atração; 0,2 N.</p><p>b) Atração; 2,5 N.</p><p>c) Atração; 200,0 N.</p><p>d) Repulsão; 0,2 N.</p><p>e) Repulsão; 22,5 N.</p><p>11. (G1 - ifce 2016) Dois corpos A e B de materiais diferentes, inicialmente neutros e isolados de outros corpos,</p><p>são atritados entre si. Após o atrito, observamos que</p><p>a) um fica eletrizado negativamente e o outro, positivamente.</p><p>b) um fica eletrizado positivamente e o outro continua neutro.</p><p>c) um fica eletrizado negativamente e o outro continua neutro.</p><p>d) ambos ficam eletrizados negativamente.</p><p>e) ambos ficam eletrizados positivamente.</p><p>12. (Esc. Naval 2016) Analise a figura abaixo.</p><p>Na figura acima temos uma esfera AB, maciça, de material isolante elétrico, dividida em duas regiões concêntricas,</p><p>A e B. Em B há um excesso de carga elétrica Q, de sinal desconhecido. A região A está eletricamente neutra.</p><p>No pêndulo eletrostático temos a esfera metálica C aterrada por um fio metálico. Ao se aproximar a esfera isolante</p><p>AB da esfera metálica C pela direita, conforme indica a figura, qual será a inclinação  do fio metálico?</p><p>a) Negativa, se Q 0.</p><p>b) Nula, se Q 0.</p><p>c) Positiva, independente do sinal de Q.</p><p>d) Negativa, se Q 0.</p><p>e) Nula, independente do sinal de Q.</p><p>MARCONI SOARES</p><p>GABARITO:</p><p>1: [B]</p><p>[I] Verdadeira. Carga inicial da esfera A:</p><p>11 19</p><p>A</p><p>8</p><p>A</p><p>Q ne ( 5 3) 10 1,6 10</p><p>Q 3,2 10 C 32 nC</p><p></p><p></p><p>      </p><p>    </p><p>[II] Falsa. Na eletrização por contato, há a transferência de elétrons da esfera A para a B.</p><p>[III] Verdadeira. Carga elétrica final das esferas:</p><p>32 nC 32 nC</p><p>Q 0 C</p><p>2</p><p> </p><p> </p><p>2: [C]</p><p>Para a primeira situação, temos:</p><p> </p><p>3</p><p>2</p><p>2</p><p>kQq</p><p>20 kQq 2,88 10</p><p>1,2 10</p><p></p><p></p><p>   </p><p></p><p>Após o reposicionamento, teremos:</p><p> </p><p>3</p><p>2 5</p><p>2</p><p>kQq 2,88 10</p><p>F'</p><p>1,6 100,4 10</p><p>F' 180 N</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p> </p><p></p><p> </p><p>3: [A]</p><p>Dado que a carga resultante em cada esfera idêntica é resultado da média aritmética das cargas iniciais, temos</p><p>que a carga da esfera C será:</p><p>Após o contato com a esfera A :</p><p>C1</p><p>Q 3Q</p><p>Q Q</p><p>2</p><p> </p><p> </p><p>Após o contato com a esfera B :</p><p>C2</p><p>Q 0 Q</p><p>Q</p><p>2 2</p><p></p><p> </p><p>Após o contato com a esfera D :</p><p>C3</p><p>Q</p><p>0</p><p>Q2Q</p><p>2 4</p><p></p><p> </p><p>Portanto, a carga final da esfera C será</p><p>Q</p><p>.</p><p>4</p><p>4: [B]</p><p>Se o corpo estava eletricamente neutro e ficou eletrizado negativamente, ele ganhou elétrons.</p><p>16</p><p>3</p><p>19</p><p>Q 8 10</p><p>Q ne n n 5 10 elétrons.</p><p>e 1,6 10</p><p></p><p></p><p></p><p>      </p><p></p><p>MARCONI SOARES</p><p>5: [B]</p><p>Como o sistema é isolado, a carga no seu interior deve ser conservada. Sendo assim, a carga final do corpo 3 é</p><p>igual a:</p><p>3</p><p>3</p><p>2 C 5 C 4 C 1 C 3 C Q '</p><p>Q ' 5 C</p><p>μ μ μ μ μ</p><p>μ</p><p>     </p><p>  </p><p>E a variação de elétrons do corpo 2 foi de:</p><p>6 6 19</p><p>6</p><p>19</p><p>13</p><p>5 10 3 10 n 1,6 10</p><p>2 10</p><p>n</p><p>1,6 10</p><p>n 1,25 10 elétrons</p><p>  </p><p></p><p></p><p>     </p><p></p><p></p><p></p><p>  </p><p>6: [E]</p><p>A distância entre as duas cargas é de:</p><p>1 2</p><p>2</p><p>9 19 19</p><p>8</p><p>2</p><p>29</p><p>20</p><p>8</p><p>10</p><p>k q q</p><p>F</p><p>d</p><p>9 10 3,2 10 1,6 10</p><p>4,6 10</p><p>d</p><p>46 10</p><p>d 1 10</p><p>4,6 10</p><p>d 1 10 m</p><p> </p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>    </p><p> </p><p></p><p>  </p><p></p><p>  </p><p>7: [C]</p><p>Quando o pente é atritado com o papel toalha, ele fica eletrizado, criando nas suas proximidades um campo elé-</p><p>trico. Ao aproximá-lo dos pedaços de papel, ocorre o fenômeno da indução e esses pedaços de papel recebem do</p><p>campo elétrico uma força elétrica.</p><p>8: [B]</p><p>Do enunciado, a esfera 3 está eletrizada negativamente. Como a esfera 1 é repelida pela 3, ela também está ele-</p><p>trizada negativamente. Como a esfera 2 é atraída pelas outras duas, ou ela está eletrizada positivamente, ou</p><p>está neutra.</p><p>Ilustrando:</p><p>Esfera 3 Esfera 1 Esfera 2</p><p>Negativa Negativa Positiva ou Neutra</p><p>9: [B]</p><p>O vidro precede a sede na série triboelétrica. Portanto, ele é mais eletropositivo (perde elétrons, ficando eletrizado</p><p>positivamente) que a seda, que é mais eletronegativa (recebe elétrons ficando eletrizada negativamente).</p><p>10:</p><p>[E]</p><p>O enunciado não informa, mas assumiremos que as cargas são idênticas e condutoras, assim podemos dizer que</p><p>as cargas se dividem igualmente após a separação.</p><p>Pela conservação da carga elétrica:</p><p>MARCONI SOARES</p><p>antes depois</p><p>A(final) B(final)</p><p>Q Q</p><p>4 C 5 C Q Qμ μ</p><p></p><p>  </p><p>Como, por suposição</p><p>A(final) B(final)Q Q</p><p>Fica,</p><p>A(final) A(final) B(final)1 C 2Q Q Q 0,5 Cμ μ     </p><p>Logo, como as cargas são negativas, teremos uma repulsão eletrostática atuando nas duas cargas após o con-</p><p>tato e separação.</p><p>A intensidade da força eletrostática é calculada com a Lei de Coulomb:</p><p> </p><p> </p><p>2</p><p>62 2</p><p>A B A 9</p><p>0 02 2 2 2</p><p>2</p><p>0,5 10 CQ Q Q Nm</p><p>F k F k F 9 10 F 22,5 N</p><p>d d C 1 10 m</p><p></p><p></p><p></p><p>        </p><p></p><p>11: [A]</p><p>Se dois corpos de materiais diferentes, inicialmente neutros, são atritados, um passará elétrons para o outro, fi-</p><p>cando um eletrizado positivamente e o outro, negativamente.</p><p>12: [C]</p><p>A esfera B induzirá cargas de sinal oposto em C, e, após a conexão desta com o fio terra, C ficará com o excesso</p><p>de cargas de sinal contrário ao da esfera B.</p>