Lista - Aula 1 (Elétrica)

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Lista de Exercícios 
Setor: Elétrica | Eletrodinâmica 
Aula 1: Carga elétrica e eletrização 
 
 
@ r i c c i _ p r o f e s s o r 
 
Quando necessário, use os valores aproximados: g = 10 m/s2 e 𝜋 = 3. 
 
NÍVEL I 
 
01) 
 
 
 
Por qual motivo ocorre a eletrização ilustrada na tirinha? 
 
a) Troca de átomos entre a calça e os pelos do gato. 
b) Diminuição do número de prótons nos pelos do gato. 
c) Criação de novas partículas eletrizadas nos pelos do gato. 
d) Movimentação de elétrons entre a calça e os pelos do gato. 
e) Repulsão entre partículas elétricas da calça e dos pelos do gato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
02) Dois corpos A e B de materiais diferentes, inicialmente 
neutros e isolados de outros corpos, são atritados entre si. Após o 
atrito, observamos que 
 
a) um fica eletrizado negativamente e o outro, positivamente. 
b) um fica eletrizado positivamente e o outro continua neutro. 
c) um fica eletrizado negativamente e o outro continua neutro. 
d) ambos ficam eletrizados negativamente. 
e) ambos ficam eletrizados positivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
03) Considere dois balões de borracha, A e B. O balão B tem 
excesso de cargas negativas; o balão A, ao ser aproximado do balão 
B, é repelido por ele. Por outro lado, quando certo objeto metálico 
isolado é aproximado do balão A, este é atraído pelo objeto. 
 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do 
enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. 
 
A respeito das cargas elétricas líquidas no balão A e no objeto, pode-
se concluir que o balão A só pode [ I ] e que o objeto só pode [ II ]. 
 
a) ter excesso de cargas negativas – ter excesso de cargas positivas. 
b) ter excesso de cargas negativas – ter excesso de cargas positivas 
ou estar eletricamente neutro. 
c) ter excesso de cargas negativas – estar eletricamente neutro. 
d) estar eletricamente neutro – ter excesso de cargas positivas ou 
estar eletricamente neutro. 
e) estar eletricamente neutro – ter excesso de cargas positivas. 
 
 
 
 
 
 
04) Três esferas idênticas, A, B e C, encontram-se separadas e 
suspensas por fios isolantes conforme ilustração. 
 
 
 
As seguintes ações e observações são, então, realizadas: 
 
 
 
Das possibilidades apresentadas na tabela seguinte, 
 
 
 
aquelas que estão em conformidade com as observações são 
 
a) 1ª e 2ª. 
b) 1ª e 3ª. 
c) 2ª e 4ª. 
d) 3ª e 4ª. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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NÍVEL I I 
 
05) Deseja-se eletrizar um objeto metálico, inicialmente 
neutro, pelos processos de eletrização conhecidos, e obter uma 
quantidade de carga negativa de 3,2 µC. 
 
Sabendo-se que a carga elementar vale 1,6 x 10–19 C, para se 
conseguir a eletrização desejada será preciso 
 
a) retirar do objeto 20 trilhões de prótons. 
b) retirar do objeto 20 trilhões de elétrons. 
c) acrescentar ao objeto 20 trilhões de elétrons. 
d) acrescentar ao objeto cerca de 51 trilhões de elétrons. 
e) retirar do objeto cerca de 51 trilhões de prótons. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
06) Três esferas condutoras idênticas, A, B e C, encontram-se 
fixadas sobre a borda de um disco isolante que pode girar em torno 
de seu centro. Uma quarta esfera, P, idêntica às outras três, 
encontra-se eletricamente isolada e fixada a uma certa distância do 
disco. Tal distância permite que, ao girar-se o disco, as esferas A, B 
e C apenas tangenciem a superfície da esfera. 
 
 
 
São realizados dois experimentos, ambos começando com o disco 
na mesma posição indicada na figura e com as esferas A, B, C e P 
com cargas iguais a 4,0 C, −2,0 C, 8,0 C e 0 C, respectivamente. No 
primeiro experimento, o disco completa um giro no sentido horário. 
No segundo experimento, o disco completa um giro no sentido anti-
horário. 
 
Os valores da carga final de P, no primeiro e no segundo 
experimento, são, respectivamente, 
 
a) 1,0 C e −2,5 C. 
b) 2,5 C e 4,0 C. 
c) 2,0 C e 3,5 C. 
d) −0,5 C e 5,0 C. 
e) −3,5 C e −2,0 C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
07) Um cientista inventa um jogo semelhante ao bilhar, no 
qual a mesa e os tacos são construídos de material isolante e todas 
as bolas são idênticas, exceto por suas cores, e feitas de material 
condutor. O objetivo do jogo é manter o máximo de carga possível 
na bola branca, a bola na qual se desfere um golpe com o taco e que 
deve acertar outras bolas a fim de jogá-las nos buracos da mesa. 
Considere a situação da imagem, em que as 3 bolas vermelhas, 
eletricamente neutras, estão dispostas sobre a mesa e a bola branca 
possui uma carga de 16 µC. 
 
 
 
Se o cientista fizer uma boa jogada, acertar somente uma bola 
vermelha de cada vez com a bola branca e, em todas as tentativas, 
acertar diretamente as bolas vermelhas nos buracos, a carga final da 
bola branca será de 
 
a) 2 µC. 
b) 4 µC. 
c) 8 µC. 
d) 1 µC. 
e) 0 µC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
08) Três corpos eletrizados inicialmente com carga 
Q1 = −2 μC, Q2 = 5 μC e Q3 = −4 μC, localizam-se em um sistema 
eletricamente isolado. Após trocarem cargas entre si, os corpos 1 
e 2 apresentam as cargas Q’1 = 1 μC e Q’2 = 3 μC, respectivamente. 
 
Qual a carga final do corpo 3? Qual o número de elétrons cedidos 
ou recebidos pelo corpo 2? 
 
a) −2 μC e 1,50 x 1013 elétrons. 
b) −5 μC e 1,25 x 1013 elétrons. 
c) 2 μC e 1,25 x 1013 elétrons. 
d) −3 μC e 1,75 x 1013 elétrons. 
e) 1 μC e 1,25 x 1013 elétrons. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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09) Utilizado nos laboratórios didáticos de física, os 
eletroscópios são aparelhos geralmente usados para detectar se um 
corpo possui carga elétrica ou não. 
 
 
 
Considerando o eletroscópio da figura anterior, carregado 
positivamente, assinale a alternativa correta que completa a lacuna 
da frase a seguir. 
 
Tocando-se o dedo na esfera, verifica-se que as lâminas se fecham 
porque o eletroscópio [...]. 
 
a) perde elétrons. 
b) ganha elétrons. 
c) ganha prótons. 
d) perde prótons. 
 
 
 
 
 
 
 
 
10) A água é uma molécula polar, ou seja, embora tenha carga 
elétrica total nula, há uma separação entre as cargas da mesma 
molécula devido à diferença de eletronegatividade entre o átomo 
de oxigênio e os átomos de hidrogênio, conforme mostra a figura. 
 
 
 
Baseado nisso, um aluno resolveu realizar o seguinte experimento: 
quando uma torneira de água estava gotejando, colocou um bastão 
de vidro, previamente atritado em um pano de lã, próximo à 
trajetória das gotas. 
 
Assinale a alternativa correta. 
 
a) As gotas de água são repelidas pelo bastão, devido às cargas 
positivas provenientes do atrito com o pano. 
b) As gotas de água são atraídas pelo bastão, quaisquer que sejam 
as cargas adquiridas no atrito com o pano. 
c) As gotas de água não serão nem atraídas nem repelidas pelo 
bastão, pois moléculas polares sofrem apenas rotações, e não 
forças resultantes. 
d) As gotas de água podem ser atraídas ou repelidas pelo bastão, 
dependendo de suas cargas ao deixarem a torneira. 
e) As gotas de água não serão nem atraídas nem repelidas pelo 
bastão, pois o atrito de vidro com lã não gera cargas elétricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11) Duas esferas condutoras descarregadas e iguais 1 e 2 
estão em contato entre si e apoiadas numa superfície isolante. 
Aproxima‐se de uma delas um bastão eletrizado positivamente, sem 
tocá‐la, conforme figura a seguir. 
 
 
 
Em seguida as esferas são afastadas e o bastão eletrizado é 
removido. 
 
É correto afirmar que 
 
a) as esferas permanecem descarregadas, pois não há 
transferência de cargas entre bastão e esferas. 
b) a esfera 1, mais próxima do bastão, fica carregada 
positivamente e a esfera 2 carregada negativamente. 
c) as esferas ficam eletrizadas com cargas iguais e de sinais 
opostos. 
d) as esferas ficam carregadas com cargas de sinais iguais e ambas 
de sinal negativo, pois o bastão atrai cargas opostas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12) Uma carga negativa Q é aproximada de uma esfera 
condutora isolada,eletricamente neutra. A esfera é, então, aterrada 
com um fio condutor. Assinale a alternativa que preenche 
corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que 
aparecem. 
 
Se a carga Q for afastada para bem longe enquanto a esfera está 
aterrada, e, a seguir, for desfeito o aterramento, a esfera ficará [ I ]. 
Por outro lado, se primeiramente o aterramento for desfeito e, 
depois, a carga Q for afastada, a esfera ficará [ II ] . 
 
a) eletricamente neutra – positivamente carregada. 
b) eletricamente neutra – negativamente carregada. 
c) positivamente carregada – eletricamente neutra. 
d) positivamente carregada – negativamente carregada. 
e) negativamente carregada – positivamente carregada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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NÍVEL I I I 
 
13) Novos Combates à Tuberculose: como combater a 
bactéria causadora da tuberculose quando ela já apresenta 
resistência a diversos antibióticos? O Laboratório Nacional de Luz 
Síncroton (LNLS) em Campinas possui uma linha de pesquisa para 
analisar moléculas que se ligam a enzimas importantes da 
Mycobacterium tuberculosis como ponto de partida para novos 
fármacos. O LNLS possui um tubo circular a vácuo, onde um feixe de 
elétrons move-se com velocidade próxima da luz (3  108 m/s), 
numa órbita circular de raio R = 32 m. 
 
 
 
O fluxo de elétrons constitui uma corrente elétrica de 0,12 C/s, 
através de uma seção transversal do tubo, que pode ser considerado 
como um fio condutor. Lembrando que a carga do elétron é de 
1,6 x 10-19 C, o número total de elétrons contidos na órbita é, 
aproximadamente, de 
 
a) 3 x 1019. 
b) 5 x 1011. 
c) 12 x 1011. 
d) 16 x 1019. 
 
 
 
 
 
14) Um dispositivo simples capaz de detectar se um corpo está 
ou não eletrizado, é o pêndulo eletrostático, que pode ser feito com 
uma pequena esfera condutora suspensa por um fio fino e isolante. 
Um aluno, ao aproximar um bastão eletrizado do pêndulo, observou 
que ele foi repelido (etapa I). O aluno segurou a esfera do pêndulo 
com suas mãos, descarregando-a e, então, ao aproximar novamente 
o bastão, eletrizado com a mesma carga inicial, percebeu que o 
pêndulo foi atraído (etapa II). Após tocar o bastão, o pêndulo voltou 
a sofrer repulsão (etapa III). A partir dessas informações, considere 
as seguintes possibilidades para a carga elétrica presente na esfera 
do pêndulo: 
 
 
 
Somente pode ser considerado verdadeiro o descrito nas 
possibilidades 
 
a) 1 e 3. 
b) 1 e 2. 
c) 2 e 4. 
d) 4 e 5. 
e) 2 e 5. 
 
 
 
 
 
15) Raios são descargas elétricas de grande intensidade que 
conectam as nuvens de tempestade na atmosfera e o solo. A 
intensidade típica de um raio é de 30 mil amperes, cerca de mil vezes 
a intensidade de um chuveiro elétrico, e eles percorrem distâncias 
da ordem de 5 km. Durante uma tempestade, uma nuvem carregada 
positivamente se aproxima de um edifício que possui um para-raios, 
conforme a figura a seguir. 
 
 
 
De acordo com o enunciado pode-se afirmar que, ao se estabelecer 
uma descarga elétrica no para-raios, 
 
a) prótons passam da nuvem para o para-raios. 
b) prótons passam do para-raios para a nuvem. 
c) elétrons passam da nuvem para o para-raios. 
d) elétrons passam do para-raios para a nuvem. 
e) elétrons e prótons se transferem de um corpo a outro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16) Sete bilhões de habitantes, aproximadamente, é a 
população da Terra hoje. Assim considere a Terra uma esfera 
carregada positivamente, em que cada habitante seja equivalente a 
uma carga de 1 u.c.e. (unidade de carga elétrica), estando 
esta distribuída uniformemente. 
 
Desse modo a densidade superficial de carga, em ordem de 
grandeza, em u.c.e./m2, será 
 
a) 10-23. 
b) 105. 
c) 102. 
d) 10-5. 
e) 1023. 
 
 
Dados: 
 Raio da Terra: R = 6 x 106 m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GABARITO 
 
01) D 
02) A 
03) B 
04) B 
05) C 
06) B 
07) A 
08) B 
09) B 
10) B 
11) C 
12) A 
13) B 
14) E 
15) D 
16) D