Física l Eletricidade

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 Prof. A.F.Guimarães 
Questões de Eletricidade 1 ­ Carga Elétrica 
Questão 1  
 
(UFMG) Dadas as afirmações: 
I. O elétron é uma partícula que apresenta a 
menor  carga  elétrica  conhecida  e  repele 
prótons. 
II. O  próton  é  uma  partícula  que  também 
apresenta  a  menor  carga  elétrica 
conhecida e atrai elétrons. 
III. Os  prótons  repelem  os  elétrons  por 
possuírem cargas de sinais diferentes. 
 
Assinale: 
A(   ). Se apenas a afirmativa III for correta. 
B(   ). Se apenas a afirmativa II for correta. 
C(   ). Se apenas a afirmativa I for correta. 
D(   ). Se  apenas  as  afirmativas  I  e  II  forem 
corretas. 
E(   ). Se  apenas  as  afirmativas  II  e  III  forem 
corretas. 
Resolução: 
 
I. Errada.  O  elétron,  sendo  uma  partícula 
elementar, possui o menor valor de carga 
elétrica, porém atrai prótons. 
II. Certa.  O  próton  também  é  uma  partícula 
elementar, possui o menor valor de carga 
elétrica e atrai os elétrons. 
III. Errada.  Prótons  e  elétrons  se  atraem 
mutuamente  por  possuírem  cargas 
elétricas de sinais diferentes. 
Alternativa correta é a letra “B”. 
 
Questão 2  
 
(CEFET) Em um corpo de prova mediu‐se a carga 
de  197, 209 10 C−⋅ .  Baseados  no  princípio  de 
quantização  de  carga  elétrica,  podemos  afirmar 
que: 
 
A(   ). O corpo está positivamente carregado. 
B(   ). O corpo está negativamente carregado. 
C(   ). O corpo está quase sem carga. 
D(   ). A medida está indicando a carga de vários 
prótons. 
E(   ). A  medida  está  errada  e  não  merece 
confiança. 
Resolução: 
 
Sabemos que a carga elétrica elementar possui o 
valor  de  191,6 10 C−⋅ .  Sendo  assim,  o  número  de 
partículas  elementares  necessário  para  totalizar 
a carga líquida referida no texto é de: 
 
19
19
7, 209 10 4,51
1,6 10
−
−
⋅ ≅⋅ . 
Esse  resultado  não  corresponde  a  um  número 
inteiro.  Portanto,  a  medida  não  está  correta. 
Alternativa correta é a letra “E”. 
 
Questão 3  
 
(UFRJ) Três pequenas esferas metálicas idênticas, 
A, B e C, estão suspensas, por fios isolantes, a três 
suportes.  Para  testar  se  elas  estão  carregadas, 
realizam‐se  três  experimentos  durante  os  quais 
se verifica como elas se interagem eletricamente, 
duas a duas: 
 
 
 
 
 
Figura 1 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 
A CA C
B CB C
A BA B
 
 
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Experimento 1: 
As esferas A e C, ao serem aproximadas, atraem‐
se eletricamente, como ilustra a figura 1; 
 
Experimento 2: 
As esferas B e C, ao serem aproximadas, também 
se atraem eletricamente, como ilustra a figura 2; 
 
Experimento 3: 
As esferas A e B, ao serem aproximadas, também 
se atraem eletricamente, como ilustra a figura 3. 
 
Formulam‐se três hipóteses: 
I. As três esferas estão carregadas. 
II. Apenas duas esferas estão carregadas com 
cargas de mesmo sinal. 
III. Apenas duas esferas estão carregadas, mas 
com cargas de sinais contrários. 
Analisando  o  resultado  dos  três  experimentos, 
indique  a  hipótese  correta.  Justifique  sua 
resposta. 
Resolução: 
I. Errada. Não existe a possibilidade das três 
esferas possuírem carga elétrica diferente 
de zero e se atraírem mutuamente duas a 
duas. 
II. Errada. Duas  esferas não podem se  atrair 
mutuamente com cargas de mesmo sinal. 
III. Certa.  É  possível  uma  esfera  carregada 
atrair uma esfera condutora neutra. 
 
Questão 4  
 
Uma  esfera  condutora  A,  de  peso  P,  eletrizada 
positivamente,  é  presa  por  um  fio  isolante  que 
passa  por  uma  roldana.  A 
esfera  A  se  aproxima,  com 
velocidade  constante,  de  uma 
esfera  B,  idêntica  à  anterior, 
mas neutra e isolada. A esfera 
A  toca  em  B  e,  em  seguida  é 
puxada  para  cima,  com 
velocidade também constante. 
Quando A passa pelo ponto M 
a tração no fio é T1 na descida 
e  T2  na  subida.  Podemos 
afirmar que: 
 
 
A(   ). T1 < T2 < P; 
B(   ). T1 < P <T2; 
C(   ). T2 < T1 < P; 
D(   ). T2 < P  < T1; 
E(   ). P < T1 < T2; 
Resolução: 
 
Durante a descida, temos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Assim,  durante  a  descida  com  velocidade 
constante  (Fr  =  0  ⇒  a=0),  temos  a  seguinte 
condição: 
1 AT P F= + . 
Onde FA é uma força de atração que a esfera “A” 
experimenta. Mesmo que a esfera  condutora  “A” 
seja neutra, ela experimenta uma força de atração 
devido  às  cargas  da  esfera  “B”  por  causa  da  
indução eletrostática. 
 
Agora, durante a subida temos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A
B
M
A 
B 
T1 
P  FA 
A 
B 
T2 
P 
FR 
 
 
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3 
Assim,  durante  a  subida  com  velocidade 
constante, temos a seguinte condição: 
2 RT P F= − . 
Onde FR é a força de repulsão experimentada pela 
esfera condutora “A”. Após manter contato direto 
com  a  esfera  condutora  “B”,  a  esfera  “A”  fica 
eletrizada  por  contato  adquirindo  carga  elétrica 
de mesmo sinal que a carga da esfera “B”. Assim, 
surge uma força de repulsão devido ao princípio 
de repulsão das cargas de mesmo sinal. 
 
Assim, podemos concluir: 
1 2T P T> > . 
Letra “D”. 
 
Questão 5  
 
(FUVEST)  Dispõe‐se  de  uma  placa metálica M  e 
de uma esferinha metálica P, suspensa por um fio 
isolante, inicialmente neutras e isoladas. Um feixe 
de  luz  violeta  é  lançado  sobre  a  placa  retirando 
partículas elementares da mesma. 
As figuras (1) e (4) adiante, ilustram o desenrolar 
dos fenômenos ocorridos.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Podemos afirmar que na situação (4): 
A(   ). M e P estão eletrizadas positivamente; 
B(   ). M está negativa e P neutra; 
C(   ). M  está  neutra  e  P  positivamente 
eletrizada. 
D(   ). M e P estão eletrizadas negativamente; 
E(   ). M e P foram eletrizadas por indução. 
Resolução: 
 
Quando a placa metálica M sofre a  incidência de 
luz  violeta  perde  elétrons,  ficando  assim 
carregada  positivamente.  A  esfera  sofre  o 
processo  da  indução  e  é  atraída  para  a  placa, 
entrando em contato direto com a referida placa. 
Assim,  a  esfera  fica  eletrizada  com  carga  de 
mesmo  sinal  da  placa  metálica.  A  alternativa 
correta é a letra A. 
 
Questão 6  
 
(FUVEST)  Quando  se  aproxima  um  bastão  B, 
eletrizado positivamente, de uma esfera metálica, 
isolada e inicialmente descarregada, observa‐se a 
distribuição  de  cargas  representada  na  figura  a 
abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mantendo o bastão na mesma posição, a esfera é 
conectada à  terra por um  fio condutor que pode 
ser ligado a um dos pontos P, R ou S da superfície  
da  esfera.  Indicando  por  (→)  o  sentido  do  fluxo 
transitório ( Φ ) de elétrons (se houver) e por (+), 
(‐)  ou  (0)  o  sinal  da  carga  final  da  esfera,  o 
esquema que representa Φ e Q é: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
M  M 
M  M 
P  P
P  P
Luz 
violeta 
(1)  (2) 
(3)  (4) 
+++++++++ 
+++++++++
+
+
+
+
+
P  ‐ 
‐ 
‐ 
‐ 
S
R
isolante
bastão B ‐ 
+
P A (   )  ‐
S B (   ) 
 
 
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4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
Resolução: 
A alternativa  correta é a  letra E. Nesse processo 
de  indução  elétrica,  os  elétrons  sofrem  atração 
devido  às  cargas  positivas  do  corpo  indutor. 
Sendo indiferente então onde se deve conectar o 
fio terra no corpo induzido. 
 
Questão 7  
 
(ITA)  Um  objeto  metálico  carregado 
positivamente,  com  carga  +Q,  é  aproximado  de 
um  eletroscópio  de  folhas,  que  foi  previamente 
carregado negativamente com carga igual a –Q. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
I. À medida que o objeto for se aproximandodo  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  o  terminal  externo  do 
eletroscópio,  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(   ). Afirmativas I e III são corretas  
D(   ). Somente a afirmativa III é correta; 
E(   ). Nenhuma das alternativas é correta. 
Resolução: 
 
I. Errada. A medida que o objeto metálico for 
se aproximando do eletroscópio, as cargas 
negativas das  folhas  sofrem atração pelas 
cargas positivas do objeto migrando para 
o terminal, ficando as folhas cada vez com 
menos carga negativa. 
II. Errada, vide item I. 
III. Certa.  Ocorre  uma  neutralização  pois  a 
carga do objeto metálico possui o mesmo 
módulo  da  carga  do  eletroscópio.  Assim, 
as  folhas ficarão neutras não se repelindo 
mais. 
Alternativa correta é a letra “D”. 
 
Questão 8  
 
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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pode‐se  afirmar  que,  após  o  contato,  a  carga 
adquirida pela esfera oca será: 
 
­ 
­ 
­ 
­ 
­ 
­  ­ 
­ +     +  
+     +  
+                  +  
terminal 
folhas
Eletroscópio  
contato externo contato interno
+ 
S C (   )  0 
R 
D(   ) 
‐ 
P E (   ) 
 
 
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5 
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. 
Resolução: 
 
A alternativa correta é a letra “D”. Se o contato for 
interno, pelo princípio da repulsão das cargas de 
mesmo sinal,  toda  carga elétrica  se  redistribuirá 
na  superfície  externa  da  esfera,  que  é  a 
configuração  mínima  de  repulsão.  Sendo  o 
contato externo, nem toda carga se redistribuirá 
na superfície externa da esfera. 
 
Questão 9  
 
Têm‐se  n  esferas  condutoras  neutras  e  uma 
eletrizada com carga elétrica q,  todas de mesmo 
raio.  Pede‐se  determinar  a  carga  final  da  esfera 
eletrizada,  após  contatá‐la  sucessivamente  com 
as n esferas neutras. 
Resolução: 
 
No  primeiro  contato  da  esfera  eletrizada  com  a 
primeira  esfera  neutra,  a  carga  adquirida  por 
cada esfera é de: 
q/2. 
 
Metade  para  cada  esfera,  pois  elas  possuem  o 
mesmo  raio.  No  segundo  contato  da  esfera 
eletrizada  com  a  segunda  esfera  neutra,  a  carga 
adquirida por cada esfera é de: 
2
2
2 4 2
q
q q= = . 
 
No terceiro contato: 
2
3
2
2 2
q
q= . 
 
Assim, no nésimo contato, teremos: 
2n
q .