Fisica - Ensino Medio (356)

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D
d
q
d
q q
q F1
F2
F3
d
Questões Propostas
F
θθ
q
mg
TL
m q md
5,0
2,5
0
0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
F(10-8N)
r(m)
30° 30°
L L
q
qA qB
Questões de Vestibulares 
6
FÍ
SI
CA
 II
02. Duas esferas idênticas possuem 
a mesma carga q. Elas estão presas às 
extremidades de dois fios de mesmo com-
primento L, conforme indicado na figura de 
termine o módulo da tensão num dos fios 
em equilíbrio.
Solução:
De acordo com a Lei de Coulomb,temos:
F = k0q
2/d2
Em geral o ângulo θ é muito pequeno, pois normalmente o peso do 
corpo é muito maior do que a força elétrica; neste caso, podemos usar 
a expressão aproximada:
sen θ = tg θ = d /2L
Tsenθ = F � T · 
2
2
d kq
2l d
= �
2
3
2LkqHT
d
=
03. Quatro cargas puntiformes positivas 
(cada uma igual a q) estão dispostas nos 
vértices de um quadrado de lado igual a d, 
conforme indicado na figura. As cargas se 
encontram em equilíbrio no vácuo; os suportes 
isolantes que mantêm estas cargas em repou-
so não são indicados na figura. Determine o 
módulo da força resultante sobre um das quatro cargas. Despreze a 
atração gravitacional.
Solução:
O módulo da força resultante sobre qualquer uma das quatro cargas deve 
ser o mesmo (pela simetria do problema). Pela Lei de Coulomb:
F1 = F2 = k0q
2/d2 (1)
F3 = k0q
2/D2 (2)
D2 = 2d2 � D = d 2
O Princípio da Superposição, permite escrever:
1 2 3F' F F F= + +
   
Como 1 2F F=
 
, a resultante da soma de 1F

com 2F

,está na mesma 
direção e sentido da força 3F

 . Portanto, a resultante F

 está na mesma 
direção de 3F

. O módulo F da resultante será:
( )2 2
0F k q 1 2 2 / 2 d= +
01. (UFPE/UFRPE) Duas cargas elétricas puntiformes positivas estão 
separadas por 4cm e se repelem com uma força de 27 x 10-5N. Suponha 
que a distância entre elas seja aumentada para 12cm Qual é o novo valor 
da força de repulsão entre as cargas, em unidades de 10-5N?
02. (UFPE/UFRPE) O gráfico abai-
xo representa a força F entre duas 
cargas pontuais positivas de mesmo 
valor, separadas pela distância r. 
Determine o valor das cargas, em 
unidades de 10-9C.
a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0
d) 4,0 e) 5,0
03. (UFPE/UFRPE) Duas partículas de mesma massa têm cargas Q 
e 3Q. Sabendo-se que a força gravitacional é desprezível em compara-
ção com a força elétrica, indique qual das figuras melhor representa as 
acelerações vetoriais das partículas.
Q 3Q
Q 3Q
Q 3Q
Q 3Q
Q 3Q
a)
b)
c)
d)
e)
04. (UFPE/UFRPE) Duas cargas puntiformes, q1 = +1 mC e q2 = -4 mC, 
estão fixas no vácuo a uma distância de 1,0 m entre si. Uma terceira carga 
puntiforme e positiva q3 é posicionada ao longo da linha reta que passa 
pelas outras duas. Calcule a distância, em metros, entre a terceira carga 
e a carga positiva de forma que ela permaneça em equilíbrio estático.
05. (MACKENZIE) Duas cargas elétricas puntiformes idênticas qa e 
qb, cada uma com 1 x 10-7 C, en-
contram-se fixas sobre um plano 
horizontal, conforme a figura ao 
lado. Uma terceira carga q, de mas-
sa 10 g, encontra-se em equilíbrio 
no ponto P, formando assim um triângulo isósceles vertical. Sabendo 
que as únicas forças que agem em q são as de interação eletrostática 
com qa e qb e seu próprio peso, o valor desta terceira carga é: (Dado: 
L = 3,0 cm).
a) 1 x 10-5 C b) 2 x 10-6 C c) 1 x 10-6 C
d) 2 x 10-7 C e) 1 x 10-7 C
06. Dois pêndulos elétricos tem o mesmo comprimento L. Suas massas 
pendulares tem o mesmo peso P e são carregadas com a mesma carga 
Q. Repelem-se e na posição de equilíbrio os fios formam um ângulo α 
com a vertical.
Nessas condições prove que: Q = 2L P tg
k
⋅ α . sen α
07. (UPE) Existem vários modelos para explicar o comportamento 
dos átomos. O Modelo de Bohr é o mais simples para explicar algumas 
propriedades do átomo de hidrogênio. No modelo de Bohr do átomo de 
hidrogênio, um elétron (q = - e) circunda um próton (q = + e) em uma 
órbita de raio R. Qual a velocidade do elétron nessa órbita? 
Considere K como a constante da lei de Coulomb e m a massa do 
elétron.
Ka) 2 e 
m R 
2Kb) e
m R 
Kc) e
m R
e Kd) 
m R 
e Ke) 
m R
01. (UNICAP)
I II
0 0 Sempre que colocamos dois condutores eletrizados em contato, 
ocorrerá transferência de cargas de um para o outro.
1 1 Na eletrização por atrito, os corpos se eletrizam com cargas 
de sinais opostos.
2 2 Os isolantes não podem ser eletrizados.
Prof. Sérgio Torres Apostila 02 Física Pura
15/05/2010 62/181
Sergio Torres
fisica