FÍSICA - ONDAS, ELETRICIDADE E MAGNETISMO ATIVIDADE 2 (A2)

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Pergunta 1
Na natureza, há grandezas que podem ser divididas indefinidamente em partes
menores, por exemplo, um intervalo de tempo. Elas são denominadas grandezas
contínuas, pois suas medidas podem corresponder a qualquer número real. Há,
também, grandezas que possuem um limite para a sua divisão em partes menores.
Essas, por sua vez, são denominadas grandezas quantizadas. É o caso da carga
elétrica de um corpo. 
  
MÓDULO 1. Eletrostática . Disponível em:         https://docente.ifrn.edu.br/andrebri
to/disciplinas/eletrostatica . Acesso em: 10 dez. 2019. 
  
Considere um triângulo equilátero, com aresta de comprimento . Suponha que,
em seus vértices, há partículas (pontuais) com cargas ,  e , conforme
mostra a figura a seguir:  
  
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https://docente.ifrn.edu.br/andrebrito/disciplinas/eletrostatica
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da
resposta:
 Fonte: Elaborada pelo autor. 
  
Acerca do exposto, qual, dentre as alternativas a seguir, fornece corretamente o
valor da carga , em função de , para que a energia eletrostática armazenada em
tal sistema seja nula?
Resposta correta. A alternativa está correta. Para que a energia armazenada
seja zero, precisamos calcular a energia para os dois pares de partículas quanto
a uma partícula de referência e igualar a zero. Ao fazer o somatório e isolar
todos os termos, chegamos à relação de que a carga é .
Pergunta 2
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da
resposta:
A Lei de Coulomb trata da força de interação entre as partículas eletrizadas e, a
partir dessa Lei, sabemos que as partículas de mesmo sinal se repelem e as de
sinais opostos se atraem. Em um sistema que possui duas esferas com cargas 
  e , estas são colocadas em contato e, após separadas, ambas
ficam eletrizadas, respectivamente, com outros valores de carga. É correto afirmar,
então, que as cargas elétricas adquiridas por ambas são: 
  
2 C e 2 C.
2 C e 2 C.
Resposta correta. A alternativa está correta. Nesse caso, podemos observar que
as cargas iniciais não devem ser as mesmas cargas �nais, já que, ao serem
colocadas em contato, elas adquirem o equilíbrio eletrostático. Desse modo, o
1 em 1 pontos
somatório da carga resultante se divide entre as duas cargas em contato,
fazendo com que tenhamos cargas com o mesmo sinal em cada esfera.
Pergunta 3
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da
resposta:
Quando uma carga é colocada próxima de um condutor (sem tocá-lo), induz-se
uma distribuição de cargas nele. Por exemplo, se a carga é um bastão com carga
positiva, a parte do condutor mais próximo do bastão ficará com carga negativa,
enquanto a parte mais distante ficará positivamente carregada (de modo que o
condutor como um todo continue neutro). 
  
LABORATÓRIO de Eletricidade e Magnetismo. Introdução à Eletrostática .
Disponível em:             http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-
2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-IntroducaoEletrostatica.pdf . Acesso em: 5 dez.
2019. 
  
Três objetos de cargas elétricas iguais foram colocados em uma superfície regular,
como mostra a figura a seguir. O objeto  exerce sobre  uma força de igual a
 : 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
  
  
Considerando o exposto, assinale a alternativa que apresenta corretamente a força
elétrica resultante dos efeitos de  e  sobre 
.
.
Resposta correta. A alternativa está correta. Veja que a força varia com o
produto das cargas e com o inverso do quadrado da distância. Como a força
entre as cargas B e C é fornecida, conseguimos calcular o valor do produto entre
as cargas,  obtendo esse produto. Assim, sabendo
que as cargas são iguais, podemos calcular o valor da força de A sobre B. A
partir da subtração das duas forças, já que ambas são de repulsão, obtemos a
força resultante.
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http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-IntroducaoEletrostatica.pdf
Pergunta 4
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resposta:
O poder das pontas explica o funcionamento do para-raio, inventado por Benjamin
Franklin, em meados de 1750. Ele demonstrou o seu invento em uma experiência
famosa, erguendo uma pipa em um dia chuvoso. As nuvens são carregadas e isso
causa um campo elétrico no ar. Assim, o ar é normalmente isolante, mas, se for
submetido a um campo elétrico muito intenso, pode ser ionizado para se tornar
condutor. Quando isso acontece, ocorre uma descarga elétrica entre a nuvem e o
chão, ou entre nuvens, que popularmente se denomina raio. 
  
LABORATÓRIO de Eletricidade e Magnetismo. Introdução à Eletrostática .
Disponível em:             http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-
2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-IntroducaoEletrostatica.pdf . Acesso em: 5 dez.
2019. 
  
Na figura a seguir, há três redomas de mesmo raio, cujos quadrantes foram
carregados uniformemente, com cargas positivas e negativas, com mesmo módulo:
  
Fonte: Elaborada pelo autor. 
  
A partir do exposto, analise as afirmativas a seguir: 
  
I. O campo elétrico no centro do anel I é nulo. 
II. O campo elétrico no centro do anel II tem direção e sentido de . 
III. O campo elétrico no centro do anel III tem direção e sentido de . 
IV. O campo elétrico no centro do anel I e II é nulo.  
  
Está correto o que se afirma em:
I e II, apenas.
I e II, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta. O campo elétrico para cargas
positivas é convergente e, para cargas negativas, é divergente. Ao analisar o
campo elétrico resultante no centro do anel A, notamos que os vetores se
anulam no centro. O campo elétrico, centro do anel B, tem direção e sentido 
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http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-IntroducaoEletrostatica.pdf
. Vemos que, em C, o campo resultante aponta para a direção negativa dos eixos
x e y.
Pergunta 5
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resposta:
Embora um corpo macroscópico possa conter uma quantidade enorme de carga
elétrica, podemos, em certas circunstâncias, considerá-lo suficientemente pequeno
para ser tratado como um corpo puntiforme. A lei de Coulomb, por exemplo,
aplica-se a duas cargas contidas em dois corpos puntiformes. 
  
ELETRICIDADE e Magnetismo I. Carga elétrica . Disponível em:
https://edisciplinas.usp.br› mod_folder›content . Acesso em: 5 dez. 2019. 
  
Diante do exposto, se dois prótons de uma molécula de hidrogênio distam cerca de
 , então é correto afirmar que o módulo da força elétrica que um exerce
sobre o outro, em unidades de , é igual a:
23.
23.
Resposta correta. A alternativa está correta. Sabemos que a carga do próton é
igual a .Veja que a força varia com o produto das cargas e com o
inverso do quadrado da distância. Logo,
, chegando ao resultado
proporcional a  o que nos leva ao resultado correto.
Pergunta 6
Para entendermos a origem da carga elétrica de um corpo, é necessário
entendermos um pouco sobre a estrutura atômica da matéria. Os prótons e os
nêutrons se localizam no núcleo do átomo, que é um caroço central com diâmetro
da ordem de . Os elétrons orbitam em torno do núcleo. 
  
ROQUE, A. Aula 1. Carga elétrica e Lei de Coulomb . Disponível em:             htt
p://sisne.org/Disciplinas/Grad/FisicaBasica2IBM/aula1.pdf . Acesso em: 5 dez.
2019. 
  
Com base no exposto, se colocarmos duas esferas carregadas, porém afastadas
cerca de , elas irão se atrair com uma força de . Assim, se uma delas tiver
o dobro de carga da segunda, qual é a carga das duas esferas? 
(Considere ). 
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https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/107453/mod_folder/content/0/Lei%20de%20Coulomb.pdf?forcedownload=1
http://sisne.org/Disciplinas/Grad/FisicaBasica2IBM/aula1.pdf
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resposta:
 e 
 e 
Resposta correta. A alternativa está correta. Veja que a força varia com o
produto das cargas e com o inverso do quadrado da distância.Ao saber que
essa força vale e a distância dada entre as cargas é igual a , podemos
calcular o produto entre as cargas. Assim, .
Desse modo, se uma das cargas possui o dobro do valor da outra, chegamos ao
valor adequado.
Pergunta 7
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da
resposta:
Duas cargas elétricas puntiformes  e estão colocadas a uma distância  e a
força de interação eletrostática entre elas tem intensidade . Logo, se for
substituída a carga  por outra igual a , aumenta-se a distância entre elas para
 . Diante do exposto, qual é a intensidade na nova força de interação
eletrostática entre elas? 
  
0,55F.
0,55F.
Resposta correta. A alternativa está correta. Veja que a força varia com o
produto das cargas e com o inverso do quadrado da distância. No primeiro
caso, temos que a força é igual a . Em seguida, a carga  é
substituída por  e a distância por . Desse modo, temos a nova força
que nos fornece a resposta adequada.
Pergunta 8
A força tem natureza vetorial e, como tal, deve ser assim expressa. Além disso,
devemos buscar uma expressão de caráter vetorial que descreva os fenômenos de
atração ou repulsão entre as cargas. A presença de cargas puntiformes  e ,
separadas por uma distância , gera uma força de repulsão eletrostática de
módulo . Todavia, se os valores das cargas mudarem para  e ,
a distância muda para . 
  
FÍSICA Geral e Experimental III. A Lei de Coulomb . Disponível em:             http://w
ww.fotoacustica.fis.ufba.br/daniele/FIS3/Coulomb.pdf . Acesso em: 5 dez. 2019. 
  
A partir do exposto, é correto afirmar que o valor da nova força será:
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http://www.fotoacustica.fis.ufba.br/daniele/FIS3/Coulomb.pdf
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da
resposta:
 
  
  
  
  
  
 
  
  
  
  
  
 
Resposta correta. A alternativa está correta. Veja que a força varia com o
produto das cargas e com o inverso do quadrado da distância. Na de�nição
inicial, temos que a força é dada por . Com a posterior mudança,
temos que a força é calculada a partir das novas relações, assim
 levando-nos ao resultado
adequado.
Pergunta 9
Uma importante propriedade da força elétrica é que ela se apresenta como uma
grandeza vetorial, isto é, pode ser escrita por meio dos vetores. Desse modo, os
vetores são retas orientadas que apresentam módulo, direção e sentido. Portanto,
nos casos em que dois ou mais vetores de força elétrica não forem paralelos ou
opostos, é necessário que se apliquem sobre eles as regras da soma vetorial, a fim
de calcularmos a força elétrica resultante sobre um corpo ou partícula. Os objetos
  e , presentes na figura a seguir, estão situados no vácuo e têm cargas
elétricas, respectivamente, iguais a  e . Uma carga
  é colocada a uma igual distância de  e de : 
  
Fonte: Elaborada pelo autor. 
  
Considere a constante eletrostática do vácuo igual a . Dessa
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Terça-feira, 14 de Setembro de 2021 09h14min54s BRT
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forma, a carga  sofre a ação de uma força resultante de intensidade, em
newtons, igual a:
10.
10.
Resposta correta. A alternativa está correta. Veja que a força varia com o
produto das cargas e com o inverso do quadrado da distância. Devemos
observar que, apesar de as cargas terem intensidades distintas, elas possuem o
mesmo sinal e, por isso, as forças são repulsivas sobre a carga B. Nesse caso,
teremos as duas forças em sentidos opostos, subtraindo-se.
Pergunta 10
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resposta:
Três cargas elétricas puntiformes e idênticas, ,  e , são mantidas fixas em
suas posições sobre uma linha reta, conforme se verifica na figura a seguir: 
  
Fonte: Elaborada pelo autor. 
  
O módulo da força elétrica exercida por sobre  é de . Nesse
sentido, qual é o módulo da força elétrica resultante sobre ?
Resposta correta. A alternativa está correta. Veja que a força varia com o
produto das cargas e com o inverso do quadrado da distância. Como a força
entre as cargas 1 e 2 é fornecida, conseguimos calcular o valor do produto entre
as cargas,  obtendo esse produto. Assim, sabendo
que as cargas são iguais, podemos calcular o valor da força de 3 sobre 2 e, por
consequência, a força resultante.
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