Grátis: Quando o bastão eletrizado com carga negativa se aproxima do condutor descarregado, ele induz uma separação de cargas. A esfera A (parte do conduto... – Questões Respondidas

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Quando o bastão eletrizado com carga negativa se aproxima do condutor descarregado, ele induz uma separação de cargas. A esfera A (parte do condutor situada mais próximo ao bastão) fica com excesso de cargas positivas. A esfera B fica com excesso de carga negativa. Ao afastarmos uma esfera da outra, na presença do bastão, essa configuração se mantém e a separação de cargas se torna definitiva – cargas positivas na esfera A e cargas negativas na esfera B. Resposta: alternativa d.

Questões para Estudantes

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Ed

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A situação descrita envolve o fenômeno da indução eletrostática. Quando um bastão eletrizado negativamente se aproxima de um condutor neutro, as cargas no condutor se separam: as cargas positivas se acumulam na parte mais próxima do bastão (esfera A) e as cargas negativas se afastam para a parte mais distante (esfera B). Quando o bastão é afastado, se as esferas forem separadas, a carga induzida se torna permanente, resultando em uma esfera A com carga positiva e uma esfera B com carga negativa. Portanto, a resposta correta é a alternativa d, que confirma a separação de cargas e a permanência dessa configuração após o afastamento do bastão.

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Da Lei Geral dos Gases Perfeitos, pV = nRT, pode-se concluir que a temperatura mais alta corresponde ao maior produto pV e a temperatura mais baixa corresponde ao menor produto pV. Logo, a temperatura mais alta corresponde ao ponto B, que chamaremos TB, e a temperatura mais baixa corresponde ao ponto D, TD. Aplicando a Lei Geral dos Gases Perfeitos aos valores da pressão, volume e temperatura correspondentes a esses pontos, temos: pBVB = nRTB (I) e pDVD = nRTD (II). Dividindo (I) por (II), obtemos: Substituindo pelos valores do gráfico dado, temos: ⇒ 4,5. O trabalho útil realizado pelo gás na expansão em módulo é τu = pΔV. Portanto, sendo p = 5,00 × 10^5 N/m² e ΔV = 1,50 × 10^-3 m³, o trabalho realizado é: τu = 5,00 × 10^5 × 1,50 × 10^-3 ⇒ τu = 750 J. A energia total, Et, fornecida ao motor pode ser obtida pelo calor de combustão desse combustível, cujo valor é 7,50 × 10^3 cal/g. Como são consumidos 0,20 g, temos: Et = 0,20 × 7,50 × 10^3 ⇒ Et = 1500 cal ⇒ Et = 6 000 J. Logo, o rendimento η pode ser obtido pela razão entre o trabalho útil fornecido pelo motor e a energia total consumida. Portanto, temos: η = τu / Et ⇒ η = 750 / 6000 ⇒ η = 0,13 (dois algarismos significativos) ⇒ η = 13%. alternativa b.

Se a fonte quente fornece Q1 = 4 000 J e a máquina realiza trabalho τ = 800 J, pelo Princípio da Conservação da Energia é liberada para a fonte fria uma quantidade de calor: Q2 = Q1 - τ = 4 000 - 800 = 3 200 J. Mas sabemos que η = Q2 / Q1. Logo, sendo T2 = 300 K, temos: T1 = (Q1 / Q2) × T2 ⇒ T1 = (4 000 / 3 200) × 300 = 375 K. Resposta: alternativa a.

A partícula Q estará em equilíbrio se a resultante das forças que atuam sobre ela for nula. Na região I, a partícula fica sujeita à força F1 devido à carga 4Q e à força F2 devido à carga Q. A força elétrica é diretamente proporcional ao produto das cargas e é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. É fácil verificar que F1 será sempre maior que F2 e, portanto, a resultante dessas forças é diferente de zero. Na região II, a partícula fica sujeita à força F1 devido à carga 4Q e à força F2 devido à carga Q. Essas forças têm a mesma direção e sentido, portanto, não se anulam. Resposta: alternativa c.

Se as linhas de força saem, as cargas são positivas (I); linhas de força nunca se cruzam (II) e, quanto mais próximas (III) entre si, maior a intensidade do campo elétrico representado.

alternativa b.

a) Como a partícula carregada é projetada horizontalmente numa região onde há um campo elétrico uniforme, ela fica sujeita à ação de uma força elétrica, de módulo F � qE. Da figura, podemos concluir que F ==== tem direção vertical, com sentido orientado para cima. Como E ==== e F ==== têm mesma direção e sentidos contrários, concluímos que a carga da partícula é negativa. b) A partícula descreve um movimento que corresponde a um lançamento horizontal. Haverá a composição de um movimento horizontal e uniforme com um movimento vertical uniformemente variado.

Resposta: alternativa a.