Fisica - Ensino Medio (372)

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FÍ
SI
CA
 II
Um exemplo dessa aplicação é o pára-raios, formado por uma 
haste metálica colocada verticalmente na parte mais do local que se deseja 
proteger. A extremidade superior possui várias pontas e a inferior é ligada ao 
solo por cabos condutores. É utilizado para descarregar, de modo seguro, 
as descargas elétricas que ocorrem na atmosfera devido ao seu acúmulo 
em nuvens de tempestades.
-
+
Blindagem eletrostática 
Se dentro de um condutor elétrico o vetor campo elétrico não 
existe e também não existe a diferença de potencial, isto significa que 
corpos colocados dentro destes condutores elétricos estão “imunes” às 
influencias elétricas exteriores. Ou seja, estão protegidos de atividades 
elétricas exteriores à carcaça que os envolve.
Mesmo que ao condutor elétrico 
seja aproximado um corpo que exerça 
influência sobre este, os corpos no seu 
interior não sofrerão influência nenhuma. 
Michael Faraday fez uma experiência “arriscando a própria vida” 
entrando dentro 
de uma “gaiola”, 
que futuramente 
ficou conhecida 
como gaiola de 
Faraday. O expe-
rimento consis-
tiu em carregar 
eletricamente a 
“gaiola” onde Faraday ficou inserido, ate o ponto que esta gaiola, de tão 
carregada eletricamente, começou a soltar faísca, porem Faraday ficou 
o tempo todo, completamente imune ao que estava acontecendo, por-
que no interior da gaiola de Faraday não existira vetor campo elétricos, 
nem diferença de potencial, que pudesse afetá-lo. A esta proteção que 
a carcaça condutora elétrica dá aos corpos nela inserido chamamos de 
blindagem eletrostática. 
Solução: 
Nós sabemos que o potencial da superfície de um condutor esférico é 
dado por v = kQ/r. Do gráfico, tiramos que o raio da esfera vale 0,05 m 
e que o potencial na superfície vale -1,44 x 103 V. Assim, aplicando a 
fórmula acima:
v = kQ / r � Q = v r / k = - 1,44 x 103 x 5 x 10-2 / 9 x 109 = - 8 x 10-9 C
Como q = n e, temos: n = q / e = 8 x 10-9 / 1,6 x 10-19 = 5 x 1010
Como a carga do condutor é negativa, ele recebeu 5 x 1010 elétrons. 
ALTERNATIVA D.
02. (UFPE/UFRPE) Uma carga elétrica
de valor igual a 2,0C é conduzida do ponto 
A ao ponto B, descrevendo um semicírculo 
de raio 0,5m em uma região de campo 
elétrico uniforme, como indicado na figu-
ra. Se o trabalho da força elétrica sobre 
a carga foi de 56J, neste deslocamento, qual a intensidade do campo 
elétrico em V/m ?
Solução: 
Sabemos que o trabalho da força elétrica para mover uma carga entre 
dois pontos A e B num campo elétrico é dado por WAB = q UAB. Assim, 
WAB = 56 = 2 x UAB. Logo, UAB = 56 / 2 = 28 V.
Por outro lado, sabemos que, num campo elétrico uniforme, U = E d. 
Como d = 2r = 2 x 0,5 = 1m, temos:
UAB = 28 = E x 1
Logo, E = 28 V / m.
+
++
+ +
++
+
C
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
B
A
Fio condutor Gerador
Eletrostático
Gaiola
metálica
Suporte isolante
Questões Resolvidas
01. (MACKENZIE) Ao ele-
trizarmos uma esfera metálica 
no vácuo (k0 = 9 �109 Nm²/C²), 
o potencial elétrico V por ela
adquirido, em relação ao infinito, 
varia em função da distância d 
ai seu centro, conforme o gráfico 
acima. Desta forma, podemos afirmar que nessa esfera existem:
a) 5 � 1010 prótons a mais que o número de elétrons.
b) 1 � 1011 prótons a mais que o número de elétrons.
c) 5 � 109 prótons a mais que o número de elétrons.
d) 5 � 1010 prótons a mais que o número de elétrons.
e) 5 � 1011 prótons a mais que o número de elétrons.
-0,72
5,0 10,0 d(cm)0
V(104V)
-1,44
A B
E

Questões Propostas
01. (UFPE/UFRPE) O gráfico
mostra o potencial elétrico em 
função da distância ao centro de 
uma esfera condutora carregada 
de 1,0 cm de raio, no vácuo. Cal-
cule o potencial elétrico a 3,0 cm do 
centro da esfera, em volts. 
02. (UPE) Um corpo eletrizado com carga positiva Q é introduzido na
cavidade de um condutor oco, este envolvendo completamente aquele, 
sem que ambos se toquem.
I II
0 0 O condutor oco (aterrado ou não) sempre apresenta cargas
cuja soma é nula.
1 1 Nunca há carga na superfície exterior do condutor oco.
2 2 A superfície da cavidade sempre se eletriza com carga
(– Q).
3 3 O potencial do condutor oco é sempre nulo.
4 4 O potencial do corpo eletrizado sempre se anula.
03. (UPE) Vemos nas fotos seguintes um canhão eletrônico usado para
examinar a trajetória de elétrons num campo elétrico uniforme produzido 
entre duas placas planas paralelas, separadas por uma distância d.
186
1,0 2,0 3,0 d(cm)
0
0
V(V)
Prof. Sérgio Torres Apostila 02 Física Pura
15/05/2010 78/181
Sergio Torres
fisica