Questões de Eletrostática e Eletrização

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ELETROSTÁTICA-ELETRIZAÇÃO -TURMA ITA MATEUS PELISSARI
1.(ITA-1973) Uma esfera metálica (M) é aproximada de um eletroscópio de folhas de alumínio, conforme o esquema abaixo. A carcaça metálica (R) do eletroscó-pio está em contato elétrico permanente com o solo. 
a) As folhas só abrirão quando a esfera (M) tocar o terminal (T).
b) As folhas só abrirão quando a esfera (M) tocar a carcaça (R).
c) As folhas só abrirão se o contato elétrico entre (T) e (R) for mantido permanentemente. 
d) As folhas só abrirão se a carcaça (R) receber uma carga de mesmo valor, mas de sinal oposto ao da esfera (M).
e) As folhas se abrirão à medida que (M) se aproxima de (T). 
2.(ITA-1983) O eletroscópio da figura (Figura I) foi carregado positivamente. Aproxima-se então um Cor-po C carregado negativamente e liga-se o eletroscópio à Terra, por alguns instantes, mantendo-se o corpo C nas proximidades. Desfaz-se a ligação à Terra e a seguir afasta-se C.
No final, a carga do eletroscópio: 
a) Permanece positiva.
b) Fica nula devido à ligação com a Terra.
c) Torna-se negativa. 
d) Terá sinal que vai depender da maior ou menor aproximação de C.
e) Terá sinal que vai depender do valor da carga em C.
 
 Figura I Figura II
3.(ITA-1987) A figura II representa um condutor oco e um condutor de forma esférica dentro da cavidade do primeiro, ambos em equilíbrio eletrostático. Sabe-se que o condutor interno tem carga +Q.Pode-se afirmar que: 
a) Não há campo elétrico dentro da cavidade.
b) As linhas de força dentro da cavidade são retas radiais em relação à esfera, como na figura.
c) A carga da superfície interna do condutor oco é -Q e as linhas de força são perpendiculares a essa superfície.
d) A carga da superfície interna do condutor oco é -Q e as linhas de força são tangenciais a essa superfície.
e) Não haverá diferença de potencial entre os dois condutores se a carga do condutor oco também for igual a Q.
4.(ITA-1988)Deseja-se carregar negativamente um condutor metálico pelo processo de indução eletros-tática. Nos esquemas I e II, o condutor foi fixado na haste isolante. F é um fio condutor que nos permite fazer o contato com a Terra nos pontos A, B e C do condutorDevemos utilizar: 
a) O esquema I e ligar necessariamente F em C, pois as cargas positivas aí induzidas atrairão elétrons da Terra, enquanto que se ligarmos em A os elétrons aí induzi-dos, pela repulsão eletrostática, irão impedir a passa-gem de elétrons para a região C.
b) O esquema II e ligar necessariamente F em A, pois as cargas positivas aí induzidas atrairão elétrons da Terra, enquanto que se ligarmos em C os elétrons aí induzi-dos, pela repulsão eletrostática, irão impedir a passa-gem de elétrons para a região A.
c) Qualquer dos esquemas I ou II, desde que liguemos respectivamente em C e em A.
d) O esquema I, onde a ligação de F com o condutor poderá ser efetuada em qualquer ponto do condutor, pois os elétrons fluirão da Terra ao condutor até que o mesmo atinja o potencial da Terra.
e) O esquema II, onde a ligação de F com o condutor poderá ser efetuada em qualquer ponto do condutor, pois os elétrons fluirão da Terra ao condutor até que o mesmo atinja o potencial da Terra.
5.(ITA-1996)Um objeto metálico carregado positiva-mente, com carga +Q, é aproximado de um eletros-cópio de folhas, que foi previamente carregado negati-vamente com carga igual a –Q (Figura III).
I) À medida que o objeto for se aproximando do eletroscópio, as folhas vão se abrindo além do que já estavam.
II) À medida que o objeto for se aproximando, as folhas permanecem como estavam.
III) Se o objeto tocar no terminal externo do eletros-cópio, as folhas devem necessariamente fechar-se.
Neste caso, pode-se afirmar que:
a) Somente a afirmativa I é correta.
b) As afirmativas II e III são corretas.
c) As afirmativas I e III são corretas.
d) Somente a afirmativa III é correta.
e) Nenhuma das afirmativas é correta.
 Figura III Figura IV 
6.(ITA-2009) Três esferas condutoras, de raio a e carga Q, ocupam os vértices de um triângulo eqüilátero de lado b >> a, conforme mostra a figura (1). Considere as figuras (2), (3) e (4), em que, respectivamente, cada uma das esferas se liga e desliga da Terra, uma de cada vez. Determine, nas situações (2), (3) e (4), a carga das esferas Ql, Q2 e Q3, respectivamente, em função de a, b e Q.
7.(ITA-1998) Três cargas elétricas puntiformes estão nos vértices U, V e W de um triângulo eqüilátero. Supo-nha-se que a soma das cargas é nula e que a força sobre a carga localizada no vértice W é perpendicular à reta UV e aponta para fora do triângulo, como mostra a figura.(Figura IV) Conclui-se que:
a) As cargas localizadas em U e V são de sinais comtrá-rios e de valores absolutos iguais.
b) As cargas localizadas nos pontos U e V têm valores absolutos diferentes e sinais contrários.
c) As cargas localizadas nos pontos U, V e W têm o mesmo valor absoluto, com uma delas de sinal dife-rente das demais.
d) As cargas localizadas nos pontos U, V e W têm o mesmo valor absoluto e o mesmo sinal.
8. Considere N + 1 esferas condutoras idênticas, sendo N neutras e uma carregada com carga q (esfera A). São feitas as seguintes operações: 
1. Coloca-se em contato a esfera carregada com uma neutra; 
2. Em seguida, coloca-se a esfera A em contato com duas neutras; 
3. Coloca-se agora a esfera A com três neutras; 
4. Os processos acima continuam sendo feitos até que a esfera A entre em contato com todas as N esferas neutra. 
Determine a carga final da esfera A. Note que de um processo para o subsequente sempre aumenta uma neutra e teremos uma operação completa quando todas as N neutras forem tocadas.
9. Um professor de Física tomou uma pequena esfera metálica e eletrizou-a com uma carga elétrica q. Em seguida, tomou outras n (n é par) esferas neutras, idênticas à primeira, e provocou um contato simultâneo da primeira com metade das esferas neutras. Depois, colocou a primeira esfera em contatos sucessivos com as demais, que ainda estavam neutras. Qual a carga final da primeira esfera?
10. N esferas metálicas de raios R1 , R2 , R3 , ..., Rn , inicialmente neutras, são postas em contato com outra esfera metálica de raio R e carga Q.
A) Determine a carga final da esfera de carga Q, se esta é colocada em contatos sucessivos, isto é, primeiro com a esfera de raio R1, segundo com a esfera de raio R2, e assim por diante.
B) Determine a carga final da esfera de carga Q, num contato simultâneo com as esferas neutral.
11.Duas hastes isoladas são carregadas com cargas opostas em suas extremidades. Seus centros são montados de maneira que elas sejam livres para girar. Observe as configurações mostradas na figura V e analise os itens que se seguem.
a) A configuração mostrada na figura I é inerente-mente instável. Se ocorrer qualquer pequena rotação de uma das hastes e repulsão causará uma rotação adicional para longe dessa configuração. 
b) A configuração da figura II é estável. Se as extre-midades superiores positivas se aproximarem, irão repelir-se e moverão o sistema de volta para a configuração original. 
c) A configuração da figura III é uma configuração de equilíbrio, mas é instável, pois se as extremidades superiores se aproximarem, a atração entre as extremidades superiores será maior do que a das extremidades inferiores e a configuração mudará para a configuração da figura IV. 
d) A configuração da figura IV é estável. 
e) Todas as sentenças estão corretas. 
 Figura V
12.(UFLA 2003) Uma vela acesa é colocada entre duas placas próximas e eletrizadas com cargas elétricas de sinais contrários, conforme figura.
Supondo o sistema isolado de forças externas, pode-se afirmar que a chama da vela: 
a) Será atraída pela placa eletrizada positivamente. 
b) Não será atraída por nenhuma das duas placas. 
c) Sofrerá um alongamento vertical. 
d) Sofrerá uma diminuiçãodo seu tamanho. 
e) Será atraída pela placa eletrizada negativamente.
13. A esfera condutora de um eletroscópio está carregada com carga q deixando as folhas separadas conforme a figura I. Um bastão com carga QA é aproximado da esfera condutora (sem tocá-la) e as folhas do eletroscópio se aproximam, conforme a figura II. O bastão de carga QA é removido a um diferente com carga QB. Agora é aproximado, e as folhas do eletroscópio se afastam, conforme a figura III.
Marque a opção correta.
a)O valor da carga QA é menor que o valor de carga q.
b) QA e q têm os mesmos sinais.
c) QB e q têm os mesmos sinais.
d) QA é positivo e QB é negativo.
e) QA é negativo e QA é positivo.
14.(UFSCar-SP) Considere dois corpos sólidos envol-vidos em processos de eletrização. Um dos fatores que pode ser observado tanto na eletrização por contato quanto na por indução é o fato de que, em ambas,
a) Torna-se necessário manter um contato direto entre os corpos.
b) Deve-se ter um dos corpos ligado temporariamente a um aterramento.
c) Ao fim do processo de eletrização, os corpos adquirem cargas elétricas de sinais opostos.
d) Um dos corpos deve, inicialmente, estar carregado eletricamente.
e) Para ocorrer, os corpos devem ser bons condutores elétricos.
15.(FUVEST 2002) Três esferas metálicas iguais, A, B e C, estão apoiadas em suportes isolantes, tendo a esfera A carga elétrica negativa. Próximas a ela, as esferas e C estão em contato entre si, sendo que C está ligada à terra por um fio condutor, como na figura.A partir dessa configuração, o fio é retirado e, em seguida, a esfera A é levada para muito longe. Finalmente, as esferas B e C são afastadas uma da outra. Após esses procedimentos, as cargas das três esferas satisfazem as relações.
16. Considere uma caixa de paredes finas no vácuo, exposta a raios gama, conforme mostra a figura.
a) O fóton pode criar cargas, variando, portanto, a carga total, dentro e fora da caixa. 
b) O fóton jamais pode criar carga, assim, a variação da carga total, dentro e fora da caixa, é nula. 
c) A caixa pode tornar-se o palco de uma “criação de par”, mas de tal forma que a variação de carga total, dentro e fora da caixa, é nula. 
d) O fóton pode cirar uma estrutura chamada positrô-nio, formada de elétron e pósitron, razão pela qual pro-porcionará a violação da Lei da Conservação da carga total, dentro e fora da caixa. 
e) A Lei da Conservação da carga não está de acordo com a exigência da invariança relativística, isto é, a Lei acima não prevalece em qualquer sistema de referên-cia inercial, ou no sentido mais forte de que observa-dores localizados em referenciais diferentes, ao medi-rem a carga, obtêm resultados diferentes.
17. A figura mostra três bolhas idênticas A, B e C flutu-ando dentro de um recipiente condutor aterrado por um fio. As bolhas inicialmente têm as mesmas cargas. A bolha A choca-se com o teto do recipiente e logo em seguida com a bolha B. A bolha B choca-se com a bolha C, que então dirige-se para a base do recipiente. Quan-do a bolha C toca a base do recipiente, uma carga –3e é transferida para ele através do fio da terra, conforme indica a figura.
Determine: 
A) A carga inicial de cada bolha. 
B) Qual a carga transferida através do fio quando a bolha A bate na base do recipiente? 
C) Durante o processo descrito, qual a carga total transferida através do fio?
18.Na extremidade de um bastão isolante, existe uma pequena esfera metálica eletrizada com carga positiva Q. Quer-se transferir essa carga para uma outra esfera metálica, oca, neutra e bem maior. Para tanto, o bastão pode ser colocado em contato externo ou contato interno com a esfera neutra (Figura V).
Pode-se afirmar que, após o contato, a carga adquirida pela esfera oca será:
a) A mesma, quer o contato tenha sido externo ou interno.
b) Menor, se o contato for interno.
c) Nula, se o contato for externo.
d) Menor, se o contato for externo.
e) Nula, se o contato for interno
 Figura V Figura VI 
19. A figura VI ilustra uma cuba, vista de cima, contendo quatro esferas condutoras, inicialmente neutras. Uma quinta esfera condutora e eletrizada é fixada no centro P da cuba. Desprezam-se os atritos e a eletrização da cuba. Após algum tempo, as quatro esferas estão em repouso.
A configuração final das esferas será: 
a) Uma em cada ponto A, B, C e D.
b) Duas no canto E e duas no canto H.
c) Uma em cada canto da cuba.
d) Todas no centro da cuba.
e) Uma em cada ponto A, E, H e C.
20. De acordo com os últimos estudos sobre o núcleo dos átomos, os prótons e os nêutrons são formados por três quarks. O próton é formado por um quark "d" e dois quarks "u", enquanto que o nêutron é constituído de dois "d" e um "u". Determine qual deve ser a carga elétrica de cada tipo de quark de maneira que o próton fica com a carga + 1 e que a carga de nêutron seja 0.
	GABARITO-ELETRIZAÇÃO
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	8
	9
	10
	E
	A
	C
	D
	D
	*
	E
	*
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	*
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	18
	19
	20
	E
	E
	C
	D
	A
	C
	*
	C
	D
	*
20. u=+2/3 ; d=-1/3 
6. Q1=; Q2= ; Q3=
8.