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Pergunta 1 Duas cargas elétricas puntiformes idênticas Q1 e Q2, cada uma com 1,0 . 10-7C, encontram-se fixas sobre um plano horizontal, conforme a figura abaixo. Uma terceira carga q, de massa 10g, encontra-se em equilíbrio no ponto P, formando assim um triângulo isósceles vertical. Sabendo que as únicas forças que agem em q são de interação eletrostática com Q1 e Q2 e seu próprio peso, o valor desta terceira carga é: Resposta Selecionada: 1,0 . 10-6C Pergunta 2 Um estudante, usando uma luva de borracha isolante, encosta uma esfera metálica A, carregada com carga +8 µC, em outra idêntica B, eletricamente neutra. Em seguida, encosta a esfera B em outra C, também idêntica e eletricamente neutra. Qual a carga de cada uma das esferas A, B e C respectivamente? Resposta Selecionada: 4μC, 2μC e 2μC Pergunta 3 O fenômeno da indução eletrostática consiste: Resposta Selecionada: C. na separação de cargas no induzido, devido à presença do indutor eletrizado Mas o peso é calculado da seguinte forma: P = m . g P = 0,01 . 10 P = 0,1 N Então: Fel = 0,1 N Força de repulsão entre cada uma das cargas Q1 e Q2 e a carga q: F = K.Q.q / d² F = 9 x 10^9 x 10^-7 .q / 0,03² F = 1,0 x 10^6.q Pra estar em equilíbrio, o peso da carga q deve ser compensado pela resultante das duas cargas de repulsão: m.g = 2.F.cos(teta), onde teta vale 60 graus 0,01 x 10 = 2 x 10^6.q / 2 q = 1,0 x 10^-7 C A = +8uc B = 0 C = 0 Encosta uma esfera metálica A em outra idêntica B,eletricamente neutra A+B/2 = 8+0/2 = 4 A = 4uc B = 4uc C = 0 Encosta a esfera B em outra C,também idêntica e eletricamente neutra B+C/2 = 4+0/2 = 2 A = 4uc B = 2uc C = 2uc Pergunta 4 Dois corpos têm massas iguais a m e cargas também iguais a Q. Devido a sua interação eletrostática, elas sofrem uma força F quando estão separadas de uma distância d. Em seguida, estas partículas são penduradas, a partir de um mesmo ponto, por fios de comprimento L e ficam equilibradas quando a distância entre elas é d1. A cotangente do ângulo a que cada fio forma com a vertical, em função de m, g, d, d1, F e L, é Pergunta 5 Considere que um corpo possui 5,0x1019 prótons e 4,0x1019 elétrons. Considerando a carga elementar 1,6x10-19 C, qual a carga deste corpo? Resposta Selecionada: D. 1,6 C Pergunta 6 Analise os itens a seguir: 1. Um corpo que tem carga positiva possui mais prótons do que elétrons; 2. Dizemos que um corpo é neutro quando ele possui o mesmo número de prótons e de elétrons; 3. O núcleo do átomo é formado por elétrons e prótons. Estão corretas as afirmativas: Resposta Selecionada: 1 e 2 apenas Pergunta 7 Duas esferas igualmente carregadas, no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna-se: Resposta Selecionada: 9 vezes menor 1- a uma distância a força é tal que 2- na distância a força é 3- pela figura vemos que mas então: Q = neCarga prótons: n = 5.10^19 e = 1,6.10^-19 Qp = 5.10^19.1,6.10^-19 = 8 C Carga elétrons: n = 4.10^19 Qe = - 4.10^19.1,6.10^9 = - 6,4 C Carga total do corpo: Qt = Qp + Qe Qt = 8 - 6,4 Qt = 1,6 C Pergunta 8 Em uma impressora a jato de tinta, gotas de certo tamanho são ejetadas de um pulverizador em movimento, passam por uma unidade eletrostática onde perdem alguns elétrons, adquirindo uma carga q, e, a seguir, se deslocam no espaço entre placas planas paralelas eletricamente carregadas, pouco antes da impressão. Considere gotas de raio igual a 10 μm lançadas com velocidade de módulo v = 20 m/s entre placas de comprimento igual a 2,0 cm, no interior das quais existe um campo elétrico vertical uniforme, cujo módulo é E = 8,0×104 N/C (veja figura). Considerando que a densidade da gota seja de 1000 kg/m3 e sabendo-se que a mesma sofre um desvio de 0,30 mm ao atingir o final do percurso, o módulo da sua carga elétrica é de: Resposta Selecionada: 3,1 × 10–14 C Pergunta 9 Dois corpos metálicos carregados com cargas de sinais contrários são interligados por um fio condutor. Enquanto não houver equilíbrio eletrostático entre os corpos, através do fio deslocam-se Resposta Selecionada: elétrons de A para B. Pergunta 10 No vácuo, três cargas elétricas pontuais, Q1, Q2 e Q3, são colocadas numa reta conforme o seguinte a figura: Supondo se que a carga elétrica Q1 é negativa e que a força eletrostática resultante na Carga elétrica Q3 é nula, pode-se afirmar que Resposta Selecionada: o sinal de Q2 é positivo e Q1 > Q2 E como a gota é uma esfera podemos determinar o seu volume: V = 4*pi*r³/3 V = 4*3,14*(10*10^-6)³/3 V = 4,18*10^-15 m³ Determinando a massa: m = p*V m = 1000*4,18*10^-15 m = 4,18*10^-12 Kg O tempo é calculado pela velocidade e distância entre as placas: t = d/v t = 0,02/20 t = 0,001 s Agora a aceleração: a = ds*2/t² a = 0,3*10^-3 * 2 / 0,001² a = 600 m/s² Vamos finalmente calcular a força: F = 4,18*10^-12 * 600 F = 2,5*10^-9 N Sabemos então a força e o campo, vamos calcular a carga: q = F/E q = 2,5*10^-9 / 8*10^4 q = 3,12*10^-14 C Pergunta 11 figura abaixo representa um dipolo elétrico cujas cargas têm módulos iguais a q e estão presas nas extremidades de uma haste de massa desprezível e comprimento “a”. Esta haste está fixa no ponto “O” num campo elétrico uniforme de módulo E. Conclui-se, a partir dos dados que a força resultante sobre o dipolo é Resposta Selecionada: zero e ele gira no sentido horário. Pergunta 12 Na figura abaixo, as cargas elétricas Q1 , Q2 , Q3 e Q4 estão localizadas nos vértices de um quadrado e Q5 na interseção das diagonais do quadrado. Em qual das cargas poderá a força eletrostática resultante ser nula? Resposta Selecionada: Q2 Pergunta 13 A lei de Coulomb afirma que a força de intensidade elétrica de partículas carregadas é proporcional: I. às cargas das partículas; II. às massas das partículas; III. ao quadrado da distância entre as partículas; IV. à distância entre as partículas. Das afirmações acima: Resposta Selecionada: somente I é correta; Pergunta 14 A respeito de que a carga elétrica é quantizada significa que ela: Resposta Selecionada: só pode existir como múltipla de uma quantidade mínima definida Pergunta 15 Os corpos AeB na figura abaixo, estão situados no vácuo e têm cargas elétricas, respectivam ente 2,0x10-6 C e 1,0x10-6 C. Uma carga q = 1,0x10-6 C é colocada a igualdistância de A e de B. Sendo a constante eletrostática do vácuo k = 9,0x109 N.m2/C2 , a carga q sofre a ação de uma força resultante de intensidade, em newtons, igual a Resposta Selecionada: 10 Pergunta 16 Uma corpo esférico tem carga elétrica negativa de valor igual a3,2.10- C.Sendo a carga do elé tron igual a 1,6 10-19 C, pode-se concluir que a esfera contém: Resposta Selecionada: um excesso de 2. 1015 elétrons Pergunta 17 As cargas elétricas q1= 2 μC, q2= 3 μC e q3= 8 μC estão dispostas conforme o esquema a seguir. Calcule a distância x para que a força elétrica resultante em q2, devido às cargas de q1 e q3, seja nula. Resposta Selecionada: 4 cm Pergunta 18 A respeito da condutividade elétrica dos materiais, marque a alternativa correta: Resposta Selecionada: D. Um material é melhor condutor que outro quando possuir valor de condutividade elétrica maior. Q=N×E 3,2×10-4=N 1,6×10-19 3,2×10-4÷1,6×10-19 N=2×10-4-(19) N=2×10-15 Um excesso de 2.10-15 elétrons F = K · Q1·Q2/d² F12 - F32 = 0 F12 = F32 K · Q1·Q2/x² = K · Q3·Q2/(12 - x)² Q1·Q2/x² = Q3·Q2/(12 - x)² Q1/x² = Q3/(12 - x)² 2x 10⁻⁶/x² = 8x10⁻⁶/(12 - x)² 2/x² = 8/(12 - x)² 2(12 - x)² = 8x² x² + 8x - 48 = 0 4 Resolvendo a Equação do 2° Grau- X = 4 cm Pergunta 19 Considere a situação em que duas cargas elétricas puntiformes, localizadas no vácuo, estão inicialmente separadas por uma distância d0 = 12 cm. Qual deve ser a nova distância entre tais cargas, para que a intensidade da força elétrica entre elas seja nove vezes maior que aquela obtida quando as mesmas distavam de d0 ? Resposta Selecionada: 4 cm Pergunta 20 Em um processo de eletrização, um corpo condutor inicialmente neutro, perde 5,0x1013 elétrons. Considerando a carga elementar seja de 1,6x10-19 C, qual será a carga elétrica no corpo após esta perda de elétrons? Resposta Selecionada: C. 8 μ C