Exercícios com gabarito 2 - 3° Ano Ensino Médio - Revisão de eletrização e leis de coulomb - O mundo da física

Prévia do material em texto

Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 
 
17 
REVISÃO – PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO E LEI COULOMB 
 
1. Um bastão é atritado com um pano. A seguir, repele uma esfera eletrizada negativamente. Pode-se afirmar 
corretamente que o bastão foi eletrizado: 
a) positivamente, por contato com o pano d) negativamente, por atrito com o pano 
b) positivamente, por indução da esfera e) neutralizado, ao aproximar-se da esfera 
c) negativamente, por indução da esfera 
 
2. Três esferas de isopor, M, N e P, estão suspensas por fios isolantes. Quando se aproxima N de P, nota-se 
uma repulsão entre estas esferas; quando se aproxima N de M, nota-se uma atração. Das possibilidades 
apontadas na tabela, quais são compatíveis com as observações? 
 
 Cargas elétricas 
Possibilidades M N P 
1ª + + - 
2ª - - + 
3ª Nula - Nula 
4ª - + + 
5ª + - - 
 
a) A 1ª e 3ª b) A 2ª e a 4ª c) A 3ª e a 5ª d) A 4ª e a 5ª e) A 1ª e a 2ª 
 
3. Não é possível eletrizar uma barra metálica segurando-a com a mão, porque: 
a) a barra metálica é isolante e o corpo humano é bom condutor. 
b) a barra metálica é condutora e o corpo humano é isolante. 
c) tanto a barra metálica como o corpo humano são bons condutores. 
d) a barra metálica é condutora e o corpo humano é semicondutor. 
e) tanto a barra metálica como o corpo humano são isolantes. 
 
4. Os corpos eletrizados por atrito, contato e indução ficam carregados respectivamente com cargas de sinais: 
a) iguais, iguais e iguais. d) contrários, iguais e iguais. 
b) iguais, iguais e contrários. e) contrários, iguais e contrários. 
c) contrários, contrários e iguais. 
 
5. Um bastão pode ser eletrizado em uma de suas extremidades e permanecer neutro na outra extremidade. 
Isto será possível quando o bastão for de: 
a) metal. c) metal, mas muito comprido. 
b) vidro. d) metal, mas receber pequena quantidade de carga. 
 
6. Em relação a uma substancia eletricamente neutra, é incorreto afirmar que ela: 
a) possui cargas elétricas positivas e negativas. d) Pode ser eletrizada por indução. 
b) pode ser eletrizada por atrito. e) atrai eletricamente uma outra descarregada. 
c) é atraída por uma outra positivamente carregada 
 
7. Uma pequena esfera de isopor (B), pintada com tinta metálica, é atraída por uma 
outra esfera maior (A), também metalizada. Tanto A como B estão eletricamente 
isoladas. Este ensaio permite afirmar que: 
a) A pode estar neutra. 
b) B possui carga positiva. 
c) as cargas elétricas em A e B são de sinais opostos. 
d) A possui carga positiva. 
e) A não pode estar neutra. 
 
8. (Uniube-MG) Duas cargas elétricas positivas e iguais a Q produzem entre si uma força elétrica repulsiva de 
1,6 N, quando estão separadas de 3 m no vácuo. Sendo a constante eletrostática no vácuo K0 = 9.109 N.m2/C2, 
o módulo da carga Q é de: 
a) 4.10-4 C. b) 4.10-5 C. c) 4.10-6 C. d) 1,6.10-4 C. e) 1,6.10-5 C. 
 
 
 
 
 Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 
 
18 
9. (PUC-SP) Seja F a intensidade da força de atração elétrica entre duas partículas carregadas com cargas +q 
e -q, separadas por uma distância d. Se a distância entre as partículas for reduzida para d/3, a nova 
intensidade da força de atração elétrica será: 
a) 3F. b) F/3. c) 6F. d) 9F. e) F/9. 
 
10. (Fuvest-SP) Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados como mostra a figura. O objeto C 
exerce sobre B uma força igual a 3,0 . 10-6 N. A força elétrica resultante dos efeitos de A e C sobre B é: 
a) 2,0.10-6 N. 
b) 6,0.10-6 N. 
c) 12.10-6 N. 
d) 24.10-6 N. 
e) 30.10-6 N. 
 
11. (Univali-SC) Três cargas elétricas pontuais de valores +Q, -2Q e +4Q estão em equilíbrio e dispostas 
conforme a figura. As cargas extremas estão fixas e sua separação é 6 cm. 
Na condição de equilíbrio, a distância entre -2Q e +Q, em centímetros, é: 
a) 2. 
b) 3. 
c) 2. 
d) 3. 
e) 4. 
 
12. (Mackenzie-SP) Duas cargas elétricas positivas e iguais, cada uma de valor Q, 
são fixadas nos vértices opostos de um quadrado. 
Nos outros dois vértices colocam-se duas outras cargas iguais q, conforme mostra a 
figura. Para que as cargas q fiquem em equilíbrio sob ação de forças elétricas 
somente, deve-se ter: 
a) q = - 22.Q. 
b) q = 2.Q. 
c) q = 22.Q. 
d) q = - 2.Q. 
e) q = 2Q. 
 
 
 
 Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 
 
17 
GABARITO - REVISÃO – PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO E LEI COULOMB 
 
1. OPÇÃO D. 
 
2. OPÇÃO D. 
 
3. OPÇÃO D. 
 
4. OPÇÃO E. 
 
5. OPÇÃO B. 
 
6. OPÇÃO E. 
 
7. OPÇÃO C. 
 
8. OPÇÃO B. 
1,6 = 9 . 109 Q . Q → 1,6 = 109 Q2 → Q2 = 1,6 = 1,6 . 10-9 = 16 . 10-10 = (16 . 10-10) = 4 . 10-5 C 
 32 109 
 
9. OPÇÃO D. 
A intensidade da força antes de aumentar a distância é: 
 
F = k . q . q = kq2 ( I ) 
 d2 d2 
 
A intensidade da força depois de triplicar a força será: 
 
F’ = k . q . q = kq2 = 9 kq2 = 9.F 
 (d/3)2 d2/9 d2 
 
10. OPÇÃO D. 
 
 
 
Para resolver este exercício devemos lembrar que a força é inversamente proporcional ao quadrado da 
distância. E devemos observar que a distância entre A e B é 1/3 da distância entre B e C e portanto a força FAB 
será 9 vezes maior que a força FBC,ou seja, FAB = 9 . FBC. 
 
FAB = 9 . FBC = 9 . 3 . 10-6 = 27 . 10-6 N 
 
Assim a resultante na carga B será: 
 
FR = FAB – FBC = 27 . 10-6 - 3 . 10-6 = 24 . 10-6 N 
 
11. OPÇÃO C. 
 
Para estar em equilíbrio a força resultante sobre a partícula – 2Q será 
nula, portanto F1 = F2. Sendo que F1 é a força entre + Q e – 2Q e F2 a 
força entre – 2Q e + 4Q. 
Chamaremos a distância entre + Q e – 2Q de x e entre – 2Q e + 4Q de (6 – x). Veja: 
 
F1 = F2 
k . Q . 2Q = k . 2Q . 4Q 
 x2 (6 – x)2 
2kQ2 = 8kQ2 . 
 x2 (6 – x)2 
F1 F2 
FBC FAB 
 
 
 
 Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 
 
18 
Simplificando teremos: 
 1 = 4 . 
 x2 (6 – x)2 
 
Extraindo a raiz quadrada dos dois membros da equação temos que: 
 1 = 2 → 2x = 6 – x → 2x + x = 6 → 3x = 6 → x = 2 cm 
 x 6 – x 
 
Portanto a distância entre + Q e – 2Q é de 2 cm. 
 
12. OPÇÃO A. 
 
Para estarem em equilíbrio a força entre as duas cargas q tem que ser 
igual a resultante das forças em uma carga q devido a ação das cargas Q 
e para que isso aconteça Q e q tem que ter sinais opostos, veja a 
imagem. 
Vamos calcular a força entre Q e q que chamaremos de F’. 
 
F’ = kQq ( I ) 
 L2 
 
Agora vamos calcular a força F entre q e q, mas antes devemos descobrir 
a distância entre elas que será igual a diagonal que através do Teorema 
de Pitágoras chegamos a d = L2 
 
F’ = kqq = kq2 ( II ) 
 (L2)2 2L2 
 
Agora vamos calcular a resultante em q devido a ação das cargas Q. 
 
FR2 = F’2 + F’2 → FR2 = 2F’2 → FR = (2F’2) → FR = F’2 → FR = kQq . 2 = 2 kQq ( III ) 
 L2 L2 
 
Agora para achar a relação entre q e Q, como pede o exercício, devemos igualar as equações II e III. 
 
F = F’ 
 
Kq2 = kQq, após algumas simplificações temos: 
2L2 L2 
 
q = 2.Q → q = 22.Q 
2 
 
Como as cargas q e Q devem ter sinais opostos temos que q = - 22.Q. 
 
F’ 
F’ 
FR 
F